GPRS無線傳輸模塊在石油天然氣行業生產監控上的應用

　　系統需求

　　隨著國內油田的發展及工業自動化水平的提高，一種服務于油田采油的新技術展現在人們眼前，那就是利用現代通信技術所開發的GPRS無線通訊模塊和現代計算機所組成的系統對采油設備、采油數據的遠距離監控與采集。

　　油田的一個采油場由多口油井、計量間、管匯閥組，轉油站，聯合站、原油外輸系統、油罐以及油田的其它分散設施組成，那么整個采油場的各種設施的工作狀態及采出油品的數據(主要有溫度、壓力、流量等)就直接關系到油田生產的穩定及原油質量。目前大多由人工每日定時檢查設備運行情況并測量、統計采油數據。由于油井數量多且分布范圍由幾十至上百平方公里，這種方式必然使工人勞動強度加重，并且影響了設備監控與采油數據的實時性，甚至準確性。所以油場的自動化、信息化就顯得極為突出。

　　隨著計算機技術、通信技術的發展，石油天然氣行業生產監控系統也得到了很大發展。

　　以計算機、GPRS無線通信模塊為基礎的油田監測和控制系統可大大提高油田生產效率，降低綜合成本，實現油田生產、管理的自動化、信息化。為了達到這個目標，必須開發一個可靠的以微型計算機技術、現代通信技術為基礎的油田監測和操作系統;開發新而廉價的油田作業監測方法;開發一個易為用戶存取的數據庫和記錄系統。

　　系統構成

　　石油天然氣行業工業監控系統應用具有以下特點：

　　* 一般跨越地域大，因此要求電臺支持長距離傳輸;

　　* 井站的無人值守遠動控制決定了電臺要具備抵抗惡劣的天氣環境的能力;

　　* 整個系統龐大，監測井站數量多，要求無線通信系統速率要高，輪詢響應速度快;

　　* 同時因為石油天然氣行業為國家的能源基礎，其所采用工控系統都是最先進可靠的設備，所以做為整個系統關鍵保證的無線通信鏈路也必須要可靠穩定且性能優異才能保證整個工控系統的最佳運行。

　　GPRS無線通訊模塊在石油天然氣行業的典型應用是在油井和氣井的三遙(遙測、遙信、遙控)和自動計量方面——井站數據通過GPRS無線通訊模塊傳送到采油隊控制中心，采油隊再通過專用廣域通信網或無線網絡與上一級的采油廠或石油公司的總控制中心連通。

　　下圖所示為一典型的GPRS無線通訊模塊在石油天然氣行業工業控制方面的應用。

　　圖1 - 5 -以微機、GPRS無線通信模塊為基礎的生產監控系統總體配置

　　① 油田監控中心：計算機、GPRS無線通訊模塊、天線、系統軟件、數據庫

　　② 井隊監控中心：計算機、GPRS無線通訊模塊、天線、監控軟件

　　③ ③ 遠端井口：數據采集裝置、GPRS無線通訊模塊、天線

　　圖2 井口微型計算機系統組成圖

　　生產監控操作系統的基礎，是每天24小時對遠方產油或產氣井的所有主要環節和地面分離及儲存系統的各種常規的或獨特的傳感器采集的數據進行記錄。

　　1. 油田中心監控計算機

　　油田中心監控計算機是一種穩定、可靠的計算機，通常放置在一個符合國家電子制造聯合會要求的保護性箱體內配有一個斷電后可供電達8小時的不間斷電源。

　　中心監控計算機系統的主要功能是監測油田作業，將每口井的數據以便于存取的方式儲存起來，能使用戶通過常規電話調制解調器得到每口井的"準實時"數據，還可根據普通預測方法或單井的明確經驗開發專門軟件，以便對每口井的數據進行分析。這些分析工作可提供關于現有作業有效性的資料，并確定那些剛開始產生后可能出現的問題。反過來，這些資料可用來增加生產效率和制訂修井作業計劃。中心作業計算機的其它功能還包括為編制例行的月產量報表提供數據。

　　2.井隊監控計算機與中心監控計算機相同，一般以采油隊為單位配置，通過與井口微型計算機之間的數據通信，以輪循的方式對所屬油井進行監控與數據采集。