油田油井远程监控系统整体概述

油田油井远程监控系统整体概述
本系统是一套由计算机管理的油田远程测控设备 。由于石油开采的主要设备大量分布在野外或海上 ，维护管理费时费力 。我们生产的油田远程测控系统创造性地解决了采油设备的遥测 、遥控等问题 。使用本系统可节省大量的人力物力 ，提高油田的生产效率 ，同时又能够对油井的生产进行生产 、安全的远程直接控制 ，保证生产的连续性 ，保证油井的安全运行 。
本系统集先进 、成熟的计算机软硬件技术 、自动控制技术 、通信技术 、数据采集技术及传感器技术于一体 ，通过高的数据采集系统 ，获取安装在油井 、联合站 、接转站 、注水站 、计量站 、配水间等采油设备上的电流 、电压 、温度 、压力 、液位 、界面 、流量 、含水传感器 、红外报警等数据 ，用多种通信接口（GPRS电台 、CDMA电台 、无线数传电台 、电话MODEM 、DDN 、光纤等）将其传输到测控中心 ，并可通过GPRS 、微波 、光缆等高速网络将数据及流程图上传至油田的局域网上 ，实现对采油过程的全面监控 。

（一）系统功能
1 、数据检测功能 ：
? 自动监测 ：记录采油设备上的电压 、电流 、电度 、温度 、压力 、流量 、液位 、界面 、含水 、示功图 、红外等数据 。如图所示 ：

采集数据的格式为模拟 、数字和串行通信口 。还能完成流量和电度积算 。
2 、数据共享功能 ：所测数据以及采油设备的工作状态可以传输到局域网上 ，实现多方远程数据共享 。
3 、显示功能 ：
? 总流程显示
? 分组流程显示
? 全部数据列表
? 分组数据列表
? 单个仪表历史数据列表，可以日、月、年显示 。
? 单个仪表历史曲线趋势显示，可以日、月、年显示 。
? 故障列表显示 。
? 报警显示，凡在参数超出预先设定范围的流程上显示标记 。

4 辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。
5 报警功能：任一仪表参数超出设定范围，即声光告警，并能在屏幕上显示出现问题的仪表名称以及参数超出的范围，若有多个数据报警，将顺序显示超值列表。
6 报表功能：可根据用户需要输出并打印任何形式的报表。
7 权限设置功能：权限设置分一般操作员、管理员、超级系统管理员等三种，利用输入用户名和密码加以限制和设定。

（二）主要特点
能与各种局域网、广域网接口。
模块式结构，便于用户组合。
软件通过公共接口程序与其它工控组态软件及常用应用软件（如Excel,Word等）实现数据交换。
超短波通信具有自动转信功能，延伸通信距离。
支持 GSM\GSM GPRS\CDMA SMC\CDMA1X 四种手机信道，数据传输距离不受限制，只要是手机网络覆盖的地方就能通信。

全面的保护功能。
操作界面友好，便于掌握。
数据采集器内部配有UPS不间断电源卡，如果遇到现场停电、变压器被盗、线路损坏等情况，采集器仍可上报数据。

油田油井远程监控系统GPRS的无线方案

当前，无论从功能还是从可靠性来说，没有一个无线网可以与移动通信网相比拟，总体来说，有以下优点：

一 、是覆盖地域广，目前移动通信网在全国的覆盖率95%以上，非边远地区覆盖率几乎100%。

二 、是通信距离远，在任何场合都可以设中心站。

三 、是网络可靠性高。首先网络有较大的冗余设备及信道；其次设备复用；再次，一旦基站在特殊情况下损坏，抢修非常及时。

四 、是稳定性好，一方面抗自然干扰的能力强；另一方面频段专用，不会受到人为干扰。

五 、是不用与无线电管理部门交涉，也不需交无线电管理费。

GPRS是移动通信网中的一种新技术，完成了无线Internet接入，这种技术在数据传输时，将数据封装进每个分组，网络容量仅在需要时才分配，一旦分组完成发送任务，信道容量立即释放，所以提供了即时连接和高效传输，实现了实时在线的功能。因此，它是一种经济高效的分组数据技术。

以GPRS作为油田远程测控系统中的通信信道，与原超短波数传电台相比有以下优点：

一 、是覆盖范围大，易组成大网络，需带油井多时，只需增加中心站与移动通信网络的带宽，比如采用DDN专线等；

二 、是中心站可根据需要设定，如可设在采油队，也可设在采油厂或管理局；

三 、是通信速率高（目前网络提供20Kbit/s），实时性好，数据量大；

四 、是通信稳定可靠，抗干扰能力强，几乎无障碍物阻隔的问题；

五 、是性价比高，按目前的收费标准，每口油井以2分钟上报数据，其每口井运行费用为600元/年左右，以7~8分钟上报数据，每口井运行费用为360元/年左右；

六 、是不需交无线电管理费。

我公司以GPRS为信道的油井测控系统，是在超短波系统上发展而来的，从外形上与超短波的相同，从结构上只是将超短波模块换成GPRS模块。本系统的数据采集及相关的抗恶劣环境方案。

这里着重介绍一下GPRS通信解决方案，概括为以下几点：

1、设备内置工业级双频GPRS模块，自动切换，工作频率为900MHz和1800MHz，支持TCP/IP协议，采用UDP数据传输方式，模块接口电路内置专为GPRS传输设计的GN500－GPRS1.0协议，使传输占用带宽小，占用字节少，以提高传输效率，降低费用。

2、主站和从站设备均可使用动态IP和固定IP两种工作方式，当组成小规模监测网时，主站和从站均采用动态IP方式，使用公网，可节省费用（不用专门租用DDN等专线）；组成大网时，主机可采用固定IP，并用专网，以提高系统的效率，但在条件不具备时仍可使用动态IP和公网，此时效率仅比固定IP低0.2%

3、手机卡数字加锁，丢失后不能使用。

4、设备以多个指示灯显示GPRS工作状态，调试方便。

5、设备采用大功率电源为GPRS模块供电，并采用大型散热片，保证GPRS模块长期连续工作的可靠性，并可选在线后备电池，以保证停电时正常通信。

6、设备使用久经考验的SKJ-RTU数据采集 、控制，保证恶劣环境下采集数据的稳定性和可靠性；设有多个数据采集扩展槽，一套设备可高地采集大量数据；所有输入、输出隔离保护，保证设备在油井这个特殊环境下的正常工作，不使设备在作业等破坏性操作时损坏；设备采用220V 、380V电源，全密封结构。

7、中心端可用本公司的专用软件，也可用组态王 、INTOUCH 、IFIX等常用软件与本公司的提供的驱动程序来监测数据和实施控制。

（四）油田油井远程监控系统数据采集控制产品介绍

1 、系统软件 ：

分层全方位支撑平台 ，从平台层到应用层为用户提供了可移植性 、开放性 、可扩展性和分布性 ，方便用户功能的可持续性拓展 ，能够为用户提供调度系统不断发展的扩展空间 。

全面的跨平台解决方案 ，系统对于软件和硬件的具有灵活的可变性 ，的满足用户对系统的灵活性和可伸缩性的要求 ；在硬件方面系统可以应用在各类服务器 、工作站 、工业控制计算机和普通商用PC机等硬件设备 ；对于操作系统可以在Windows 98/2000/XP 、NT ，UNIX上运行 ，SQL Server 、Oracle 、Sybase等商用数据库环境下灵活配置成稳定 、的解决方案 。在跨平台方面具有系统的统一性 。提供一个开放式的环境 ，这里包括操作系统 、开放式体系 、数据库系统及其用户接口 、网络通讯标准等 。

完善的组态软件功能 ，全中文 、可视化 、面向窗口的组态开发界面 ，真正的32位程序 ，支持多任务 、多线程 ，完备的标准图形库 、完备的绘图工具集以及丰富的多媒体支持 ，使您能够快速地开发出集图像 、声音 、动画等于一体的漂亮 、生动的工程画面 ；具备数据处理、条件曲线 、相对曲线 、通用棒图等 ，使您能够更方便 、更灵活地处理 、显示生产数据 ，能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理 ，方便的报警设置 、丰富的报警类型 、报警存贮与应答 、实时打印报警报表以及灵活的报警处理 。

的网络技术 ，全套网络功能 ，适用于无论是在无线数传网络 ，还是局域网 、广域网互联 ，以及现厂总线方式联接 ；简化网络设备管理 、降低设备投资 ，通过网络实现数据的实时更新 ；同时可以实现各类网络之间的数据信息交换和共享 。

先进的图象显示技术 ，采用标准的图象显示 ，实现了人机图形操作的个性化界面 ，并支持各类动画的定义 ，提供了用户可以自定义的图形元件的功能 ，用户定义的图形元件是可以命名 ，可以保存的 ，并且可以重复使用 ，用户可以通过人机系统提供的工具很方便的生成自定义的图形元件 ，并且可以自由组合 。

通用的通讯协议和信息发布技术 ，引入了通讯组概念 ，支持在线定义 、组织各种通讯数据流 。既可以通过WEB服务器提供的WEB主页在INTERNET 、INTRANET等方式中浏览与调度系统相同的实时信息 、查询并打印报表 、查询历史曲线和历史事件 ；支持多种模拟屏串行/并行通讯和大屏幕投影系统的连接 ；支持与MIS系统的数据交换 ；更为重要的是对于无线通讯 ，无论是数传电台 、扩频技术 、微波通讯等通讯方式兼容 ，并且兼容现场总线方式 ；为GIS系统提供通讯接口 。

2 、油井数据采集监控终端 ：

标准壁挂式“三防”（防水 、防潮 、防静电喷塑）机箱 。

模块化设计 ，采用标准插拔接口（电源 、通讯 、数据采集等） ，机箱内采用标准布线 。

4AI（八路模拟量输入 ，0-5V 、4-20mA等） ， 4DI/4DO（两路脉冲量输入） ，具有一个232/485输入端口 ，可逐级扩展 。

内置无线/有线通讯调制解调器 ，通讯232 / 485 、PSTN等 。

工作温度 -30℃ - 70℃ 。

电源采用5V 、13.8V 、24V（可选）输出的开关电源 。

功耗 ≤ 25W ；电源AC220V±20%/50HZ 。

通讯误码率小于0.5% 。

可选后备电源（12小时 、24小时 、48小时等容量） ，在断电时保证信号的采集和监测 。

数据存储后备选件EEPROM或UVPROM 。

平均无故障时间大于30000小时 。