油田油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

摘要：
闡述油田油井的工作狀況，最后采用EVOC的EIP平臺(tái)和利用現(xiàn)有的工業(yè)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)油田油井無線遙控遙測系統(tǒng)。


關(guān)鍵詞：
EIP RTU 無線遙控遙測
Summary：Illustrate the working status of oil field well,and choose the EVOC EIP
platform and combine the advanced industry control technology;realize the wireless
remote
control and measure system of oil field well.
Key words :EIP RTU Wireless Remote Control and Measurement

[系統(tǒng)概述]
油田油井大多都分布在各采油場，油井工作狀況的監(jiān)測和控制，一直是采油場一項(xiàng)重要和困難的內(nèi)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(xiàn)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。研祥采用EIP平臺(tái)與目前現(xiàn)有的工業(yè)控制技術(shù)，整合出適合國內(nèi)油井實(shí)際情況的無線遙控遙測系統(tǒng)。

[系統(tǒng)構(gòu)成]
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)主要由采油場監(jiān)控中心和油井無線遙測遙控主機(jī)、傳感器、電機(jī)控保裝置等組成。采油場監(jiān)控中心一般設(shè)置在礦部、辦公室或其它監(jiān)控調(diào)度部門，包括有一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、一臺(tái)激光打印機(jī)和監(jiān)控中心收發(fā)信機(jī)以及油井無線遙測遙控主機(jī)（RTU）等部件。



[系統(tǒng)工作方式]
　　油井工作狀態(tài)傳感器主要有溫度傳感器，電壓傳感器，電機(jī)電流傳感器，被監(jiān)控開關(guān)斷/合傳感器，它們將油井的工作狀態(tài)變換成對應(yīng)的電壓或電流值送至遠(yuǎn)程智能無線RTU。本系統(tǒng)留有擴(kuò)展接口，可根據(jù)油井實(shí)際現(xiàn)場控制情況進(jìn)行增加。
　　 油井RTU由帶有A/D，D/A變換器的高性能的單片機(jī)，電源管理電路，蓄電池供電電路以及無線數(shù)傳電臺(tái)組成。A/D變換將傳感器送來的表示油井狀態(tài)的模擬信號變成數(shù)字信號，再由無線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行信號處理和調(diào)制，以射頻信號的形式幅射到空間。電源管理電路是用來監(jiān)測交流電源用，一旦交流電源斷電，自動(dòng)轉(zhuǎn)為畜電池供電。當(dāng)交流供電正常時(shí)，又恢復(fù)由交流電源供電并對蓄電池充電，始終保持RTU供電正常。如圖2所示。



監(jiān)測中心收發(fā)信機(jī)從空中接收到由油井遙控遙測主機(jī)的信號后，通過對射頻信號放大、解調(diào)，恢復(fù)成數(shù)傳信號送中心工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理計(jì)算，實(shí)時(shí)監(jiān)測油井工況。當(dāng)有異常時(shí)，中心工業(yè)控制計(jì)算機(jī)立即向油井遙控遙測主機(jī)發(fā)出控制命令，控制電機(jī)停機(jī)待修。這樣可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，無人職守進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。
[系統(tǒng)配置說明]


[系統(tǒng)主要功能]
　　 1）、油井工作狀態(tài)監(jiān)測
　　 a、 抽油機(jī)電源電壓監(jiān)測
　 　b、 抽油機(jī)電源電流監(jiān)測
　 　 c、 電機(jī)開/關(guān)監(jiān)測
　　 d、 漏油，盜油監(jiān)測
　　 2）、 油井實(shí)時(shí)故障報(bào)警
　　 a、 電壓過壓、欠壓報(bào)警
　　 b、 電流過流報(bào)警
　　 c、 抽油機(jī)停報(bào)警
　　 d、 漏油，盜油報(bào)警
　　 3）、 監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和打印
　　 耗電量，故障情況實(shí)時(shí)電腦顯示和統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印。
　　 4）、擴(kuò)展功能：
　　 本系統(tǒng)留有擴(kuò)展口，可根據(jù)油井情況和客戶需求增加。井口溫度監(jiān)測，井口油壓監(jiān)測，井口套壓監(jiān)測。
[系統(tǒng)工程設(shè)備組成]
　　 1）、 傳感器組件
　　 2）、 油井無線遙測遙控主機(jī) （油井RTU）
　　 3）、 監(jiān)控中心收發(fā)信機(jī)
　　 4）、 控中心系統(tǒng)軟件（可使用通用版組態(tài)軟件）
　　 5）、 監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)（研祥工控整機(jī)）
[系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)]
　　 1）、 采用國內(nèi)工控機(jī)產(chǎn)品，具有高的性價(jià)比，同時(shí)具有完善的售前和售后服務(wù)；
　　 2）、 靈活的通訊方式，滿足現(xiàn)代化的需求，在通訊上有穩(wěn)定可靠的技術(shù)保障；
　　 3）、 工控機(jī)與RTU一起發(fā)揮強(qiáng)大的作用，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，無需花費(fèi)價(jià)格昂貴的PLC控制器；
　　 4）、整個(gè)系統(tǒng)組態(tài)非常方便，同時(shí)縮短整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間；
[系統(tǒng)評價(jià)]
在該監(jiān)控系統(tǒng)中，使用組態(tài)軟件和無線數(shù)傳電臺(tái)，系統(tǒng)無線遙測遙控主機(jī)（RTU）將檢測到的單口采油井的現(xiàn)場狀態(tài)，通過無線方式傳送給監(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)各單井狀態(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(xiàn)和排除時(shí)間，極大的提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)系統(tǒng)的性價(jià)比特高，無需采購價(jià)格昂貴的PLC控制器。另外，本系統(tǒng)還非常適合輸油管漏油，盜油監(jiān)測，在多家采油場中使用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：《中國石油文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫》