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一、背景介紹
由于油田所在地理位置往往具有特殊的環(huán)境,因而實現油田之間的通信首要問題就是要克服地理環(huán)境所帶來的限制,油井工作狀況的監(jiān)測和控制,一直是采油場一項重要和困難的內容,一般的油井大多為油井巡視員或維修工定期巡回檢查,隨著油田現代化管理水平的不斷提高,早期的巡視員方式已逐漸被油井無人值守所代替。紫金橋采用GPRS遠程監(jiān)控系統(tǒng)與目前現有的工業(yè)控制技術,整合出適合國內油井實際情況的無線遙控遙測系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)特點
1、實時響應: GPRS具有實時在線特性,系統(tǒng)無時延,系統(tǒng)能夠同時實時收取故障報警、處理多個監(jiān)測點的各種數據,
2、可控性:由于采用GPRS雙向傳輸系統(tǒng),監(jiān)控中心可以反向實現對儀器設備的時間校正、狀態(tài)報告、開關以及其他監(jiān)測、控制等功能;
5、覆蓋范圍廣:構建油井遠程監(jiān)控系統(tǒng)要求數據通信覆蓋范圍廣,能滿足山區(qū),鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
三、總體方案
GPRS油井遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心,GPRS DTU(GPRS數傳),數據采集,現場檢測儀表四部分組成。
1、現場檢測儀表
現場檢測儀表主要功能:自動監(jiān)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,紅外報警等數據。
2. 數據采集
利用數據采集終端設備采集數據和電機參數及其他本地儀表的數據,并把這些數據通過無線網絡(Gprs或Zigbee)傳給數據中心,同時根據現場實際工況和數據中心的指令來控制現場設備的啟停;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的積算。還有輔助分析功能及時發(fā)現停電,缺相,油管堵塞,盜油,液面過低,配重不平衡等異常情況。
3. GPRS DTU(GPRS數傳)
通過GPRS DTU接入移動公司為油田中心站提供的專用的GPRS網絡,網絡對油田信息采集點的接入地點,時間,數量沒有限制可以隨時增減。可以滿足山區(qū),偏遠地區(qū)和跨地區(qū)接入的需求。
注釋: GPRS DTU介紹
DTU是指數據終端設備(Data Terminal unit),可以理解為下位GPRS發(fā)射終端,在進行通信時,傳輸數據的鏈路兩端存在DTU,在它的作用下對所傳信息進行格式轉換和數據整理校驗。
DTU包含上電自動撥號、采用心跳包保持永久在線(當長時間沒有數據通信時,移動網關將斷開DTU與中心的連接,心跳包就是DTU與數據中心在連接被斷開之前發(fā)送一個小數據包,以保持連接不被斷開),支持斷線自動重連,自動重撥號等特點。
4、數據監(jiān)控中心
數據中心利用紫金橋軟件系統(tǒng)對從PLC那里接收的數據進行加工處理來形成功圖,并實現畫面顯示、歷史數據保存、報警功能,并實現報表功能。WEB SERVER系統(tǒng)還能把這些畫面和數據通過B/S方式發(fā)布到網上供相關部門查詢?yōu)g覽。當主站要向某個監(jiān)控終端提出數據請求時,它會根據IP地址和ID號來找到對應的終端,將命令下發(fā)到該終端,終端響應后通過GRPS數據傳輸終端把數據發(fā)到網絡代理服務器端口,通過端口影射轉發(fā)到監(jiān)控中心主站,即完成了一個應答式的通訊流程,當油田信息采集點數量增加,中心不用擴容即可滿足需求。
該監(jiān)控系統(tǒng)中,使用紫金橋組態(tài)軟件和GPRS無線數傳終端,系統(tǒng)無線遙測遙控主機(RTU)將檢測到的采油井的現場狀態(tài),通過無線方式傳送給監(jiān)控中心,從而實現各油井狀態(tài)的集中監(jiān)控,減少人員投入,有力的縮短油井故障發(fā)現和排除時間,極大的提高了生產效率,同時系統(tǒng)的性價比特高。另外,本系統(tǒng)還非常適合輸油管漏油,盜油監(jiān)測,在實際應用中,取得了較好的經濟效益和社會效益。
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