DTU在石油勘探領(lǐng)域的應用

　　一．背景
　　油田是一個以油氣生產(chǎn)為主，集勘探、開發(fā)、施工作業(yè)、后勤輔助生產(chǎn)、多種經(jīng)營、社會化服務為一體的，專業(yè)門類齊全的國有特大型企業(yè)。油田的勘探、鉆井、測井、錄井等是野外作業(yè)，流動性強，點多、分散、距離長，施工現(xiàn)場與公司之間的信息交流長期以來沒有好的解決方案。
　　本案列主要針對石油的勘探,使管理人員通過組態(tài)軟件實現(xiàn)在辦公室內(nèi)就以通過該系統(tǒng)隨時觀測到油井勘測狀況。系統(tǒng)可以通過圖形的方式直觀的將勘測數(shù)據(jù)顯示給相關(guān)工作人員，并提供了大量的表格和數(shù)據(jù)分析控件。
　　由于勘探現(xiàn)場一般都在條件比較惡習劣的野外，因此，系統(tǒng)使用了GPRS/CDMA無線網(wǎng)絡，最后經(jīng)過分析比較，使用了GPRS聯(lián)網(wǎng)模式，勘探現(xiàn)場可以將測量數(shù)據(jù)通過GF-2008W DTU以GPRS方式將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心。針對于以上情況，中石油石油勘探研究院結(jié)合紫金橋軟件實施了以下方案。
　　二．解決方案
　　1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu):
　　整個系統(tǒng)主要用到了，現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集卡（自制），網(wǎng)絡通信設(shè)備GF-2008W（GPRS DTU），GPRS Modem監(jiān)控中心配置的是PC機和“紫金橋組態(tài)軟件”。
信息采集站
信息采集站
信息采集站

　　1>信息采集分站:
指的是現(xiàn)場的某一口井。主要用到了數(shù)據(jù)采集卡(自制)，夜體探針，電阻探針,GPRS DTU等。
　　2>監(jiān)控中心主站:
　　一臺擁用Internet IP地址的PC機，并裝有“紫金橋組態(tài)軟件”等。
　　GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端DTU功能介紹：

　　A、功能：

　　1. 標準的AT 命令界面,方便程序設(shè)計；

　　2. TCP/IP Internet 內(nèi)嵌的協(xié)議棧，輕松互連；

　　3. RS232接口方式，更加簡便的通訊方式；

　　4. 可通過串口升級程序。

　　B、性能：

　　1. 使用低功耗高性能的CPU 做處理器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，128KBSRAM，512KBFLASH，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)；

　　2. 支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸；

　　3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協(xié)議棧；

　　4. 一個符合ISO7816-3IC 卡標準的SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，規(guī)范SIM 卡；

　　5. 簡化的接口設(shè)計，使用通用的232 接口和簡單的AT 命令交互界面；

　　6. 供了更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電；

　　7. 整機功耗小于3W；

　　8. 完善了GPRS 網(wǎng)絡中所出現(xiàn)的假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等功能；

　　9. 支持遠程控制及動態(tài)域名解析；

　　10. 同時更具嵌入式系統(tǒng)要求，可提供內(nèi)置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連）。

　　11、同時還有軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，能夠自動斷電復位。

　　三．系統(tǒng)功能

　　針對于以上解決方案，系統(tǒng)應該實現(xiàn)以下功能：

　　實時數(shù)據(jù)分析、趨勢分析、歷史數(shù)據(jù)分析、礦化度中值處理、報表功能、動態(tài)配置設(shè)備。

　　1．實時/歷史數(shù)據(jù)分析

　　 系統(tǒng)要實時采集“信息采集分站”傳送過來的數(shù)據(jù)，然后把采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，變成礦化度。還要將采集到的溫度值、電阻值、和計算后的礦公度值存入數(shù)據(jù)庫。由于系統(tǒng)對實時性要求不是很強，只是要針對性的對礦化度設(shè)定值進行處理。因此，可以用些數(shù)據(jù)通過歷史數(shù)據(jù)組件統(tǒng)一進行歷史和實時的分析。
這是系統(tǒng)運行時的數(shù)據(jù)歷史畫面:

2 ．趨勢分析
使用趨勢分析組件，將采集到的溫度值或電阻值，或經(jīng)過計算得到的礦化度值進行趨勢分析。
這是系統(tǒng)運行時的數(shù)據(jù)趨勢分析畫面:

　　3．礦化度中值處理
　　將設(shè)定好的注入水礦化和地表水礦化度經(jīng)過計算得到礦礦化度設(shè)定值，每當當前設(shè)備的礦化度達到設(shè)定值后都要進行記錄，并要保存記錄時間，系統(tǒng)啟動時間，求出時間差值，為了解決這個問題，采用的是將數(shù)據(jù)存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫。
　　4．報表功能
　　將相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)從關(guān)系數(shù)據(jù)庫中導出到表格組件，并可以將表格中的內(nèi)容輸出到Excel，以備以后分析使用。
　　礦化度中值處理和報表是做在一畫面中的，礦化度中值處理使用了大量的腳本。
　　這是系統(tǒng)運行時的礦化度報表畫面:

　　5.動態(tài)配置設(shè)備
　　由于每次測量使用的設(shè)務數(shù)不一固定，因此必須通過系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)動態(tài)配置設(shè)備。可以通過系統(tǒng)參數(shù)據(jù)配置進行相關(guān)設(shè)置。
這是系統(tǒng)運行時的參數(shù)配置畫面:

　　6.系統(tǒng)狀態(tài)顯示
　　要求顯示系統(tǒng)所有設(shè)備有運行情況，系統(tǒng)支持的最大設(shè)備數(shù)據(jù)目，還有一些站點提示信息等。
這是系統(tǒng)運行時的設(shè)備信息畫面:

　　系統(tǒng)運行時的主界面:
　　在主界面中提供了棒圖，可以使用工作人員直觀的觀察到每口井的實時礦化度變化。

　　三．結(jié)論
　　在整個監(jiān)控系統(tǒng)中，主要使用了組態(tài)軟件和GPRS無線數(shù)傳終端DTU，各井口通過DTU將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)各單井狀態(tài)的集中監(jiān)控，大大的減少了人員投入，并且方便了工作人員進行管理，能夠及時的將測量信息發(fā)送到監(jiān)控中心，極大的提高了勘測效率，同時，整個系統(tǒng)的投入相當小。更多詳情請登錄: