油井长途监控处置计划

　　天下各地各采油厂已差别程度地遏制了油井监控的试点任务，今朝到场的厂商数目比拟多，程度整齐不齐，各个厂家都是在做试点任务，也有个体厂家起头规模推行。也裸显露良多的题目，首要表现在油井现场装备靠得住性差，可保护性差，不能蒙受油井现场卑劣的任务情况（包罗高温、高温、湿润和沙尘）。数据开放性不够，常常是各个厂家互不兼容，软件数据不能同享，显现一个个的主动化孤岛。天下十几万口油井，已接纳油井监控的油井不会跨越两万口，缺乏总数的15％。

　　油井长途监控计划计划申明：

　　井口节制器收罗油井示功图、电量、井口压力、井口温度、套管压力等参数，经CDMA/GPRS 网或数传电台，以CDMA/GPRS 专线体例或数传电台接口(RS232) 接入采油厂通讯机、及时数据库办事器，厂矿小队的计较机能够或许或许或许用阅读器或客户端体例对及时数据库遏制拜候。井口节制器转变以往只采电压、电流有用值地形式，而是及时收罗计较机电电量参数，可为配电线路主动化体系供给所需的数据。

　　6kV 配电线路远方终端、采油厂通讯机、及时数据库、配电SCADA 操纵办事器、任务站等，操纵CDMA/GPRS 网，组成配电线路主动化体系，完成对配电线路运转状况的及时监控和办理。

　　集输站库主动化体系与输油管线泄露检测体系均是绝对自力的一个体系，经局域网将体系收罗的出产数据上传采油厂及时数据库，完成网上数据同享。

　　经由进程B/S 形式，能够或许或许或许使办理者阅读和查问全厂及时数据，及时领会现场出产情况。也能够或许或许或许经由进程C/S 形式对出产数据遏制统计、阐发。为了保证体系的时钟分歧性，体系装备公用的GPS 时钟，用于同步全网的体系时钟，包罗按时与各FTU、SU 远方对时。

　　体系中通讯机、及时数据库办事器、操纵办事器等首要节点接纳双机热备用设置装备摆设，坚持主机和备机之间数据的分歧性，使主、备机能够或许或许或许在毛病时能够或许或许或许随时切换运转。

　　数据中间接纳双网冗余设置装备摆设，且与油田局域网断绝，当主网呈现毛病，备网可随时切换为主网运转。

　　搜集宁静性设想，接纳防火墙、数据加密、搜集断绝、用户权限办理等手艺和手腕保证搜集和信息的宁静。用户权限办理任务包罗体系用户材料库办理、用户注册、用户级别设置、用户权限设置等首要内容。

　　今朝全油田搜集规模内已成立起了病毒防治体系，是以本体系病毒防治遵照油田统一规范履行。

　　油井长途监控体系

　　按照油井散布的地区特色与无线通讯手艺成长的程度，油井长途监控体系斟酌用CDMA/GPRS 或数传电台通讯形式，体系首要由传感器、井口节制器SU、CDMA/GPRS （数传电台）通讯模块DTU、采油厂通讯机、及时数据库办事器、WEB 办事器、监控阅读终端等组成。体系框图以下面总图所示。

　　油井任务状况传感器首要有温度传感器，压力传感器，机电电流、电压传感器、抽油机载荷、位移传感器、变压器一次侧电流传感器，它们将油井的任务状况变更成对应的电压或电流值送至井口节制器SU。而后经CDMA/GPRS 网或数传电台，接入采油厂通讯机，数据通讯机接纳轮询体例搜集井口节制器数据，数据颠末阐发经处置后，进采油厂及时数据库。厂矿小队的计较机可按照差别的权限，接纳C/S 或B/S形式对及时数据库遏制拜候。

　　体系完成的功效

　　井口节制器功效

　　电泵井 SU 首要遏制电压、电流、井口压力、井口温度等参数的丈量。且保留油井遥控启停功效。 电潜泵井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠载、井口回压太高、太低等很是情况检测报警；

　　游梁式抽油机井SU 首要遏制示功图、电压、电流、井口压力、井口温度等参数的丈量，且保留油井遥控启停功效。 游梁式抽油机井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠载、井口回压太高、太低、载荷太低等很是情况检测报警。

　　井口节制器具备机电有功功率、无功功率、功率因数、日用电量等参数的计较功效。线路来电刹时，也作为很是情况报警。

　　软件功效

　　采油队监控机按照办理权限仅能查问本队油井的任务状况、及时收条、及相干通讯模块任务状况、配电线路任务状况。

　　抽油机井示功图、电流图、功率图、功率因数图等，除按时收罗保管外，采油队可按照出产情况，手动挑选油井井号，及时索要示功图、电流图（或功率图）。

　　当电潜泵井呈现过载停机毛病时，将停机前一分钟内三相电流（Ia、Ib、Ic）与线电压 的数据上传数据库，为电泵毛病诊断供给阐发数据。

　　采油队监控机具备静态数据阅读和编辑等功效：包罗抽油机型号、设置装备摆设机电型号、油井井号、冲程、线路称号、量程上、上限、报警上、上限、油井井况等方面的数据，并能够或许或许或许增加新开油井、删除停产油井、点窜功课井的根基数据。

　　体系具备示功图、电流图、功率图、功率因数图、电流、电压等参数的及时趋向、汗青趋向监督功效，可便利地领会永劫间的参数变更情况，便利疾速阐发。

　　体系应将地舆观点引入图形体系，使图形能反应地舆信息，能够或许或许或许很是直观抽象反应全部油区的任务状况。

　　采油厂、矿与相干科室能够或许或许或许经由进程阅读器查问厂、矿、队油井的任务状况与及时数据，当天停井情况、开机时率统计，和汗青数据与汗青记实。

　　须要传输的数据

　　游梁式抽油机井需上传数据首要有：载荷（最大与最小值）、井口压力、井口温度、电流（最大与最小值）、电压有用值、有功功率、无功功率、功率因数、高低冲程最大电流值、高低冲程功率、均衡率、日用电量、累计电量、冲次、体系状况、收罗时候等数据。示功图、电流图（或功率图）须要一个冲次内载荷、电流（或功率）的一切收罗量，每个图约须要200 个数据。是以，数据总量约为430 个数据，此中根基数据量为30 个数据。

　　电潜泵井需上传数据首要有：回压、井口温度、电流(Ia、Ib、Ic)、电压(Ua、Ub、Uc)、变有功功率、无功功率、功率因数、日用电量、累计电量、体系状况、收罗时候等数据。数据总量约为20 个数据。

　　采油队主站

　　油井出产监测体系由装置在油井上的监测终端、装置在采油厂级的通讯和数据办事器、采油队等用户操纵的监测界面、现场通讯体系和办理通讯体系五个局部组成。体系布局以下图所示：

　　油井监测体系软件由工程办理器、图形开辟软件、IO通讯软件、及时数据库、报警和事务处置软件、宁静节制软件、图形界面软件和搜集办事组建组成。

　　工程办理器用于建立工程、工程办理等，首要是工程的建立、删除、备份、规复挑选以后工程等。

　　图形开辟软件用于天生和显现用户图形界面。

　　IO通讯软件首要担任经由进程设定的通讯规约和接口与现场装备遏制通讯，取得现场装备所收罗的数据或向现场装备发送数据和指令。IO通讯软件收到的数据，处置后存入及时数据库；及时数据库的数据的转变交给IO通讯软件，发给下位机。

　　及时数据库是全部软件的数据处置焦点，首要担任将通讯软件取得的原始数据按现场收罗点的范例遏制转换、判定是不是须要发生报警及数据存储办理；处置用户的下发号令、将号令转换为IO通讯软件节制指令，并调和多个用户同时下发号令时的干系。

　　报警和事务处置软件担任完成预约的报警成果、对报警和事务遏制记实、存储。普通由用户按照现实操纵编写。

　　宁静节制软件担任办理体系用户的认证和受权信息，对体系用户遏制身份认证和权限查抄。

　　图形界面软件用于显现用户界面

　　搜集附件包罗：

　　数据通讯软件，差别的搜集接点上的软件间的通讯处置，操纵TCP/IP和谈遏制通讯。

　　WEB办事器法式，首要用于监控体系的搜集宣布，如许只需在INTERNET 或INTRANET的客户端便能够或许或许或许经由进程规范的阅读器，阅读监控画面，监控出产进程，取得所须要的信息。

　　体系能够或许或许或许集合设置装备摆设，也能够或许或许或许分离设置装备摆设。集合设置装备摆设指各个软件模块装置在一台计较机上，组成体系。分离设置装备摆设是指差别的模块装置在差别的计较机上，组成各类差别的办事器，经由进程搜集遏制数据互换。

　　体系根基处置流程为：

　　油井的数据由井口节制器担任收罗，井口节制器上装有通讯模块DTU，收罗到的数据由通讯模块DTU送至位于采油厂信息中间的通讯办事器。数据经处置后存入及时数据库。采油厂用户经由进程操纵办事器取得体系办事，操纵办事器拜候及时数据库取得数据。

　　由用户倡议的操纵，如手工召测数据、变动设置装备摆设等，由操纵办事器遏制处置，并告诉通讯办事器履行响应的操纵。

　　功效

　　体系首要有以下功效：

　　(1) 数据收罗功效

　　数据按时收罗：能够或许或许或许收罗各类能够或许或许或许经由进程通道通报到主站的遥测、遥信、电度及别的范例的量测数据。体系按时呼唤油井终端数据，呼唤周期可按功图、电流图等和别的量别离以分钟为单位设置，最小为1 分钟，最大为255 分钟；

　　·按需数据收罗：采油厂用户终端可在任何时辰请求呼唤一口或多口井的数据；

　　·通讯节制功效：启动/遏制对油井终真个数据收罗、切换终端操纵的通道等；

　　·通道品质监督及毛病诊断，通讯流量计较；

　　·GPS 对时：接入GPS 时钟旌旗灯号，按时统一全体系时钟，并向各油井终端发送对时号令；

　　·可撑持多种开放的通讯规约、多种通讯通道；

　　·增加/删除油井终端，点窜终端通讯参数，如地点、通讯规约、数据呼唤周期等；

　　·点窜油井终端参数，如各类报警限值，抽油机冲程、冲次、各传感器量程等参数。

　　(2) 数据处置功效

　　·事变报警处置功效：体系对摹拟量可别离设置报警上、上限，有用上、上限，当数据越限值时可天生报警记实。可界说报警的声响成果，活给出语音报警提醒；

　　·事务记实，体系记实一切用户操纵、通讯事务和终端报警；

　　·数据保管周期可按差别数据范例设置为逢变即存、10 分钟、30 分钟、60 分钟（保管周期应大于即是收罗周期）；

　　·权限办理。一切体系操纵均有受权节制；

　　(3) 人机界面功效

　　·界面轮回显现：受权用户可挑选油井，使根基信息界面可主动轮回显现，显

　　示时候可在5 秒-30 秒之间以秒为单位设置；

　　·报警发生时，可主动推出报警画面，并伴有声响或语音报警；

　　·连系地舆地位图显现油井信息，如开/关井，根基运转数据等；

　　·连系地舆地位图显现与油井相干的电力线路运转信息，如是不是停电等；

　　·天生各收罗参数的时候曲线；

　　·显现示功图：功图迭加和并列对照；

　　·计较功效：撑持经常利用函数功效；

　　·汗青数据综合查问及天生报表；

　　·遥控启/停井（预留功效）

　　(4) 体系保护功效

　　为油井终端保护职员供给手持终端，以便于现场保护，并可在局信息网呈现毛病时领受现场的报警信息；

　　(5) 报表功效

　　可自界说报表格局，天生EXCE·报表。

　　操纵办事器

　　操纵办事器担任领受用户终真个请求，经由进程拜候及时数据库向用户前往所需的数据，在须要时向通讯办事器收回指令。油井操纵办事器包罗数据处置软件、号令处置软件、报警和事务处置软件、宁静节制软件、图形建造软件。油井操纵办事器软件应最少供给以下根基功效：

　　（1） 天生客户终端画面

　　画面应能够或许或许或许以采油厂舆图做背景，按油井的类似地舆地位显现油井的根基运转状况，如是不是开井、是不是有报警等；鼠标挪动到油井地位可弹出信息框，显现油井的根基运转数据，如电流、电压、回压、温度等；鼠标点击该井转入具体的油井信息画面，供给了显现示功图、查问汗青记实、遏制功图对照等功效选项。

　　以舆图做背景的画面能够或许或许或许便利地遏制减少、减少、平移等操纵，图形应在普通缩放规模内坚持不失真。

　　（2） 宁静节制

　　① 体系应能对用户接纳基于组的权限节制体例，对终端接纳基于地区的节制体例；

　　② 体系向用户供给以下权限：体系办理、终端办理、节制、阅读，能节制每个用户对每个终真个拜候权限；

　　③ 体系办理员担任注册（点窜）新用户，并为用户分派权限；担任保护体系级参数，包罗：出产井缺省轮询周期、出产井缺省坚持日期；

　　④ 普通受权用户能够或许或许或许增加（点窜）其统领规模内的终真个设置装备摆设参数

　　（3） 经由进程查问配电及时数据库，取得配电线路的及时数据显现在舆图背景上，使小队用户能够或许或许或许及时把握油井供电情况，当发生停井时能更好地阐发停井缘由；

　　（4） 数据处置

　　收通讯办事器收罗的数据，经由进程设置装备摆设库中设置装备摆设的变更参数和报警限值设定，将原始数据转换为工程值，并与报警限值比拟，若是须要发生报警，则交给报警和事务处置软件。

　　（5） 汗青数据存储

　　可对每个收罗点设置装备摆设汗青存储周期，汗青存储周期最少可设置为以下两种：逢变即存、以分钟为单位设置存储周期。

　　（6） 报警节制

　　体系可为每种报警界说报警级别，对每个报警级别供给差别的报警成果，如色彩、声响、闪灼等。

　　可为每个报警级别界说主动确认及时候某人工确认。

　　可撑持多种报警声响成果，最少包罗以下两种：以PC 机的蜂鸣器作为声响成果，操纵自界说的wav 文件

　　（7） 图形东西

　　供给绘制用户界面的图形东西。绘制好的图形界面可主动下发到用户终端。

　　（8） 双机备用体系保护

　　在体系普通运转时，可随时遏制双机备用体系中的任何一台机械而不影响体系运转；可手动切换主/从机

　　（9） 及时/汗青数据库保护

　　供给保护及时/汗青数据库的东西，首要是遏制数据备份。普通操纵数据库自带东西便可。

　　1.3.3.3. 通讯办事器

　　通讯办事器首要用于与现场装备通讯，处置在通讯进程中碰到的题目，以向体系供给有用的数据。通讯办事器软件应具备以下根基功效：

　　（1） 增/删终端

　　体系可撑持多种范例的终端。最少撑持以下两种：抽油机井终端、电泵井终端

　　（2） 设置装备摆设终端通讯参数，包罗通讯规约及属性；

　　体系可撑持多种通讯规约。最少撑持MODBUS、MODBUS TCP、 DNP3.0/UDP/IP 规约。

　　（3） 下发终端收罗参数；

　　（4） 按照终真个设置装备摆设履行与终真个通讯进程和规约处置

　　体系按照终真个通讯通道和厂家将终端分组，一个组中的终端应是统一通讯体例统一厂家的产物，一个组最多可包容20 个终端（与通讯的轮询周期有关）。在循检时候到来时，通讯办事器按照终真个分组情况，为每个组成立一个通讯线程，由每个现场担任该组中一切终真个通讯。一个组应操纵不异厂家的接口模块。

　　（5） 对终端遏制时候同步；

　　（6） 将接管到的摹拟量遏制标度变更，转换为工程值；

　　（7） 将处置过的数据存入及时数据库；

　　（8） 通道品质监督

　　对通道的速度、误码率等目标遏制监测，并随时做出统计成果

　　（9） 双机热备用，保证体系靠得住性；

　　（10）接管操纵办事器收回的指令；

　　1.3.4. 通讯

　　DTU 装备手艺请求

　　a．根基功效

　　经由进程RS485 间接毗连SU 油井数据收罗单位完成数据流和指令通讯。

　　预留RS232 口或RJ45 接口以备PDA 或手提电脑对DTU 遏制设置装备摆设。

　　带双向和谈，完成双向数据传输。

　　具备CRC 纠错和重发机制能完成断点续传

　　短动静数据备用通道

　　自诊断与告警输入

　　抗搅扰设想，合适电磁情况卑劣的操纵须要

　　防潮设想，合适室外操纵

　　b．电源和功耗

　　电压：5VDC 1A

　　通讯中均匀〈350mA(0%DTX，Pmax)

　　余暇时〈5mA

　　c．任务情况温度

　　－35℃～＋75℃

　　d. DTU 装备软件的请求

　　链路层接纳PPP 和谈，搜集层接纳IP 和谈，传输层接纳UDP 和谈，对操纵层数据不做任何处置。或接纳数传电台，不须要DTU数据流量计较.

　　以上是遵照每个采油厂1800 口油井、200 口电泵井、配电体系500 个测控点和500个电表为根本计较的，油井根基数据每两分钟轮巡一次，配电FTU 数据每分钟轮巡一次，此中包头数据：每次数据上传时，合适TCP/IP 和谈的包头数据量下行数据：软件轮巡时所传递的数据量