本系統是一套由計算機管理的油田遠程測控設備。由于石油開(kāi)采的主要設備大量分布在野外或海上,維護管理費時(shí)費力。我們生產(chǎn)的油田遠程測控系統創(chuàng )造性地解決了采油設備的遙測、遙控等問(wèn)題。使用本系統可節省大量的人力物力,提高油田的生產(chǎn)效率,同時(shí)又能夠對油井的生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)、安全的遠程直接控制,保證生產(chǎn)的連續性,保證油井的安全運行。
本系統集先進(jìn)、成熟的計算機軟硬件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、數據采集技術(shù)及傳感器技術(shù)于一體,通過(guò)高精度的數據采集系統,獲取安裝在油井、聯(lián)合站、接轉站、注水站、計量站、配水間等采油設備上的電流、電壓、溫度、壓力、液位、界面、流量、含水傳感器、紅外報警等數據,用多種通信接口(GPRS電臺、CDMA電臺、無(wú)線(xiàn)數傳電臺、電話(huà)MODEM、DDN、光纖等)將其傳輸到測控中心,并可通過(guò)GPRS、微波、光纜等高速網(wǎng)絡(luò )將數據及流程圖上傳至油田的局域網(wǎng)上,實(shí)現對采油過(guò)程的全面監控。
(一)系統功能
1 、數據檢測功能:
? 自動(dòng)監測 :記錄采油設備上的電壓、電流、電度、溫度、壓力、流量、液位、界面、含水、示功圖、紅外等數據。如圖所示:
采集數據的格式為模擬、數字和串行通信口。還能完成流量和電度積算。
2 、數據共享功能:所測數據以及采油設備的工作狀態(tài)可以傳輸到局域網(wǎng)上 ,實(shí)現多方遠程數據共享 。
3 、顯示功能:
? 總流程顯示
? 分組流程顯示
? 全部數據列表
? 分組數據列表
? 單個(gè)儀表歷史數據列表,可以日、月、年顯示。
? 單個(gè)儀表歷史曲線(xiàn)趨勢顯示,可以日、月、年顯示 。
? 故障列表顯示 。
? 報警顯示,凡在參數超出預先設定范圍的流程上顯示標記 。
4 輔助分析功能:及時(shí)發(fā)現停電、缺相、油管堵塞、盜油、液面過(guò)低、配重不平衡等異常情況。
5 報警功能:任一儀表參數超出設定范圍,即聲光告警,并能在屏幕上顯示出現問(wèn)題的儀表名稱(chēng)以及參數超出的范圍,若有多個(gè)數據報警,將順序顯示超值列表。
6 報表功能:可根據用戶(hù)需要輸出并打印任何形式的報表。
7 權限設置功能:權限設置分一般操作員、管理員、超級系統管理員等三種,利用輸入用戶(hù)名和密碼加以限制和設定。
(二)主要特點(diǎn):
能與各種局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)接口。
模塊式結構,便于用戶(hù)最優(yōu)組合。
軟件通過(guò)公共接口程序與其它工控組態(tài)軟件及常用應用軟件(如Excel,Word等)實(shí)現數據交換。
超短波通信具有自動(dòng)轉信功能,延伸通信距離。
支持 GSM\GSM GPRS\CDMA SMC\CDMA1X 四種手機信道,數據傳輸距離不受限制,只要是手機網(wǎng)絡(luò )覆蓋的地方就能通信。
全面的保護功能。
操作界面友好,便于掌握。
數據采集器內部配有UPS不間斷電源卡,如果遇到現場(chǎng)停電、變壓器被盜、線(xiàn)路損壞等情況,采集器仍可上報數據。
油田油井遠程監控系統GPRS的無(wú)線(xiàn)方案。
當前,無(wú)論從功能還是從可靠性來(lái)說(shuō),沒(méi)有一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)可以與移動(dòng)通信網(wǎng)相比擬,總體來(lái)說(shuō),有以下優(yōu)點(diǎn):
一 、是覆蓋地域廣,目前移動(dòng)通信網(wǎng)在全國的覆蓋率95%以上,非邊遠地區覆蓋率幾乎100%。
二 、是通信距離遠,在任何場(chǎng)合都可以設中心站。
三 、是網(wǎng)絡(luò )可靠性高。首先網(wǎng)絡(luò )有較大的冗余設備及信道;其次設備復用;再次,一旦基站在特殊情況下?lián)p壞,搶修非常及時(shí)。
四 、是穩定性好,一方面抗自然干擾的能力強;另一方面頻段專(zhuān)用,不會(huì )受到人為干擾。
五 、是不用與無(wú)線(xiàn)電管理部門(mén)交涉,也不需交無(wú)線(xiàn)電管理費。
GPRS是移動(dòng)通信網(wǎng)中的一種新技術(shù),完成了無(wú)線(xiàn)Internet接入,這種技術(shù)在數據傳輸時(shí),將數據封裝進(jìn)每個(gè)分組,網(wǎng)絡(luò )容量?jì)H在需要時(shí)才分配,一旦分組完成發(fā)送任務(wù),信道容量立即釋放,所以提供了即時(shí)連接和高效傳輸,實(shí)現了實(shí)時(shí)在線(xiàn)的功能。因此,它是一種經(jīng)濟高效的分組數據技術(shù)。
以GPRS作為油田遠程測控系統中的通信信道,與原超短波數傳電臺相比有以下優(yōu)點(diǎn):
一 、是覆蓋范圍大,易組成大網(wǎng)絡(luò ),需帶油井多時(shí),只需增加中心站與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的帶寬,比如采用DDN專(zhuān)線(xiàn)等;
二 、是中心站可根據需要設定,如可設在采油隊,也可設在采油廠(chǎng)或管理局;
三 、是通信速率高(目前網(wǎng)絡(luò )提供20Kbit/s),實(shí)時(shí)性好,數據量大;
四 、是通信穩定可靠,抗干擾能力強,幾乎無(wú)障礙物阻隔的問(wèn)題;
五 、是性?xún)r(jià)比高,按目前的收費標準,每口油井以2分鐘上報一次數據,其每口井運行費用為600元/年左右,以7~8分鐘上報一次數據,每口井運行費用為360元/年左右;
六 、是不需交無(wú)線(xiàn)電管理費。
我公司以GPRS為信道的油井測控系統,是在超短波系統上發(fā)展而來(lái)的,從外形上與超短波的相同,從結構上只是將超短波模塊換成GPRS模塊。本系統的數據采集及相關(guān)的抗惡劣環(huán)境方案。
這里著(zhù)重介紹一下GPRS通信解決方案,概括為以下幾點(diǎn):
1、設備內置工業(yè)級雙頻GPRS模塊,自動(dòng)切換,工作頻率為900MHz和1800MHz,支持TCP/IP協(xié)議,采用UDP數據傳輸方式,模塊接口電路內置專(zhuān)為GPRS傳輸設計的GN500-GPRS1.0協(xié)議,使傳輸占用帶寬小,占用字節少,以提高傳輸效率,降低費用。
2、主站和從站設備均可使用動(dòng)態(tài)IP和固定IP兩種工作方式,當組成小規模監測網(wǎng)時(shí),主站和從站均采用動(dòng)態(tài)IP方式,使用公網(wǎng),可節省費用(不用專(zhuān)門(mén)租用DDN等專(zhuān)線(xiàn));組成大網(wǎng)時(shí),主機可采用固定IP,并用專(zhuān)網(wǎng),以提高系統的效率,但在條件不具備時(shí)仍可使用動(dòng)態(tài)IP和公網(wǎng),此時(shí)效率僅比固定IP低0.2%。
3、手機卡數字加鎖,丟失后不能使用。
4、設備以多個(gè)指示燈顯示GPRS工作狀態(tài),調試方便。
5、設備采用大功率電源為GPRS模塊供電,并采用大型散熱片,保證GPRS模塊長(cháng)期連續工作的可靠性,并可選在線(xiàn)后備電池,以保證停電時(shí)正常通信。
6、設備使用久經(jīng)考驗的SKJ-RTU數據采集、控制,保證惡劣環(huán)境下采集數據的穩定性和可靠性;設有多個(gè)數據采集擴展槽,一套設備可高精度地采集大量數據;所有輸入、輸出隔離保護,保證設備在油井這個(gè)特殊環(huán)境下的正常工作,不使設備在作業(yè)等破壞性操作時(shí)損壞;設備采用220V 、380V電源,全密封結構。
7、中心端可用本公司的專(zhuān)用軟件,也可用組態(tài)王、INTOUCH、IFIX等常用軟件與本公司的提供的驅動(dòng)程序來(lái)監測數據和實(shí)施控制。
(四)油田油井遠程監控系統數據采集控制產(chǎn)品介紹
1 、系統軟件:
分層全方位支撐平臺,從平臺層到應用層為用戶(hù)提供了可移植性、開(kāi)放性、可擴展性和分布性,方便用戶(hù)功能的可持續性拓展 ,能夠為用戶(hù)提供調度系統不斷發(fā)展的擴展空間。
全面的跨平臺解決方案,系統對于軟件和硬件的具有靈活的可變性,最大程度的滿(mǎn)足用戶(hù)對系統的靈活性和可伸縮性的要求;在硬件方面系統可以應用在各類(lèi)服務(wù)器、工作站、工業(yè)控制計算機和普通商用PC機等硬件設備;對于操作系統可以在Windows 98/2000/XP 、NT,UNIX上運行,SQL Server 、Oracle 、Sybase等商用數據庫環(huán)境下靈活配置成穩定、最佳的解決方案 。在跨平臺方面具有系統的統一性。提供一個(gè)開(kāi)放式的環(huán)境,這里包括操作系統、開(kāi)放式體系、數據庫系統及其用戶(hù)接口、網(wǎng)絡(luò )通訊標準等。
完善的組態(tài)軟件功能,全中文、可視化、面向窗口的組態(tài)開(kāi)發(fā)界面,真正的32位程序,支持多任務(wù)、多線(xiàn)程,完備的標準圖形庫 、完備的繪圖工具集以及豐富的多媒體支持,使您能夠快速地開(kāi)發(fā)出集圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等于一體的漂亮、生動(dòng)的工程畫(huà)面;具備數據處理、條件曲線(xiàn)、相對曲線(xiàn)、通用棒圖等,使您能夠更方便、更靈活地處理、顯示生產(chǎn)數據,能夠對工業(yè)現場(chǎng)產(chǎn)生的數據以各種方式進(jìn)行統計處理,方便的報警設置、豐富的報警類(lèi)型、報警存貯與應答、實(shí)時(shí)打印報警報表以及靈活的報警處理。
領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò )技術(shù),全套網(wǎng)絡(luò )功能,適用于無(wú)論是在無(wú)線(xiàn)數傳網(wǎng)絡(luò ),還是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)互聯(lián),以及現廠(chǎng)總線(xiàn)方式聯(lián)接;簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )設備管理、降低設備投資,通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據的實(shí)時(shí)更新;同時(shí)可以實(shí)現各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )之間的數據信息交換和共享。
先進(jìn)的圖象顯示技術(shù),采用標準的圖象顯示,實(shí)現了人機圖形操作的個(gè)性化界面,并支持各類(lèi)動(dòng)畫(huà)的定義,提供了用戶(hù)可以自定義的圖形元件的功能,用戶(hù)定義的圖形元件是可以命名,可以保存的,并且可以重復使用,用戶(hù)可以通過(guò)人機系統提供的工具很方便的生成自定義的圖形元件,并且可以自由組合。
通用的通訊協(xié)議和信息發(fā)布技術(shù),引入了通訊組概念 ,支持在線(xiàn)定義、組織各種通訊數據流。既可以通過(guò)WEB服務(wù)器提供的WEB主頁(yè)在INTERNET 、INTRANET等方式中瀏覽與調度系統相同的實(shí)時(shí)信息 、查詢(xún)并打印報表、查詢(xún)歷史曲線(xiàn)和歷史事件;支持多種模擬屏串行/并行通訊和大屏幕投影系統的連接;支持與MIS系統的數據交換;更為重要的是對于無(wú)線(xiàn)通訊,無(wú)論是數傳電臺、擴頻技術(shù)、微波通訊等通訊方式兼容,并且兼容現場(chǎng)總線(xiàn)方式;為GIS系統提供通訊接口。
2 、油井數據采集監控終端:
標準壁掛式“三防”(防水 、防潮 、防靜電噴塑)機箱。
模塊化設計,采用標準插拔接口(電源、通訊、數據采集等,機箱內采用標準布線(xiàn)。
4AI(八路模擬量輸入,0-5V 、4-20mA等, 4DI/4DO(兩路脈沖量輸入,具有一個(gè)232/485輸入端口,可逐級擴展。
內置無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)通訊調制解調器,通訊232 / 485 、PSTN等。
工作溫度 -30℃ - 70℃。
電源采用5V、13.8V、24V(可選)輸出的開(kāi)關(guān)電源。
功耗 ≤ 25W ;電源AC220V±20%/50HZ。
通訊誤碼率小于0.5%。
可選后備電源(12小時(shí) 、24小時(shí) 、48小時(shí)等容量),在斷電時(shí)保證信號的采集和監測。
數據存儲后備選件EEPROM或UVPROM。
平均無(wú)故障時(shí)間大于30000小時(shí)。