三維力控為川西氣田pSpace企業級實時數據庫

1.背景

隨著油氣田生產規模逐步加大，以人工記錄并用電話和傳真進行信息傳輸的方式已在很大程度上制約了采輸生產的發展，不能適應信息及時傳輸和快速決策的需要。因此，利用通訊、網絡工程、數據倉庫、企業計算以及信息處理等多個領域的先進技術，進行源頭數據的自動化采集與傳輸，實現遠程數據中心存儲，以便進行更深層次的挖掘與利用已成必然。

在數字化氣田的指導理念下，川西采氣廠需要構建一套功能完善、性能穩定的調度管理系統，并根據現場站點的規模，功能和地理位置等條件，形成以流量計算機、數字儀表和手持PDA等多種采集方式的遠程數字站點，實現對川西氣田主要站點（氣井）的實時監控管理。

2.調度中心

調度中心系統采用三維力控科技有限公司的pSpace企業級實時數據庫，此數據庫為完全的分布式結構，可任意組建應用模式，支持C/S和B/S應用，它可以提供豐富的企業級信息系統客戶端應用和工具，大容量支持企業級應用，內部實現高數據壓縮率，可實現歷史數據的大量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。

以企業級實時數據庫為核心的系統結構圖

該數據庫是一個具有標準接口的、可二次開發的平臺。其能完成來自DCS、FCS、RTU、流量積算儀、流量計算機及其它各種具有或不具有標準通訊接口的控制系統的實時數據的采集、存儲、壓縮，實時數據和歷史數據的檢索、統計、分析、建模，并進行曲線、圖表顯示。可以實現流程性工業中典型的應用功能，如工藝流程圖展現、歷史曲線分析、歷史報警分析、報表管理等。同時，該數據庫能為其他管理軟件提供高效的數據接口，也可以將整理后的數據通過pSpace直接寫入ORACLE，實現數據與其他管理軟件的雙向通訊。

3. 遠程數字站點

數據傳輸方案

川西采氣廠的100余座遠程站點分布在成、綿、德3市的各個地區，分布范圍廣闊。在此實際條件下，首要通訊方案采用GPRS無線數據遠傳方式，在現場數字站點采用工業級GPRS無線通訊DTU做為數據遠傳設備，由于各個站點移動無線信號覆蓋較好，大部分站點數據刷新周期小于5秒。

現場站點（流量計算機、數字儀表、PDA）通過RS232/RS422/RS485與氣田設備采集點連接，接入中國移動GPRS網絡，通過ADSL與數據中心數采機的固定IP建立TCP/IP連接。該網絡對氣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、偏遠地區和跨地區接入的需求。

GPRS無線組網典型結構圖

流量計算機站

規模較大的配氣站采用流量計算機做為現場數據采集監控設備，通過流量計算機的RS-232接口將現場數據通過無線數傳DTU傳回數據中心。因已建成的各個流量計算機站采用不同的流量計算機系統，因此數據中心需要根據不同的系統開發相應的通信程序，力控目前支持多種流量計算機站的數據接口，可以滿足不同系統的需要。

數字儀表站

規模較小的配氣站采用數字儀表做為數據采集監控設備，通過儀表的RS232接口將現場數據通過無線數傳DTU傳回數據中心，替代原來由氣站工作人員手工抄表的方式。各個站點采用不同的廠家不同型號的數字儀表，因此數據中心需要根據不同的儀表開發相應的通訊程序。力控目前支持上千種儀表的數據接口，如比較常用的愛拓利、VEMM、蒼南、浙江天信等。

PDA站點

在一些不具備實施自動化數據遠傳的站點，仍使用機械式儀表的站點，采用手持PDA做為數據遠傳終端，由場站工作人員手工將測點數據寫入PDA，再由PDA通過移動GPRS網絡傳回數據中心，實現數據采集。這種方式改造系統投資小，效果明顯。避免了煩鎖的人工抄表以及減少誤報率。

4. 結語

整個SCADA系統運行至今已有一年，調度中心數據庫系統運行穩定，數據接收正常，數據刷新周期小于5秒。

通過SACADA客戶端或IE瀏覽器，可在各站點的工藝流程圖上對溫度、壓力、差壓、瞬時流量、累積流量等工藝參數進行實時監控，同時可以查看個站點的月報，日報和產量報表，瀏覽各站點參數的實時趨勢和歷史趨勢，設置各參數的上下限報警，還備有日志記錄，可查詢系統啟停記錄、用戶登錄記錄、參數設置更改記錄和報警記錄，同時該系統還納入了中石化西南分公司門戶系統，初步實現了建設數字化氣田的要求。