KL-W7000在遠程無線油井監測系統中的應用

行業背景：分布于油田各地的采油井和輸油、輸電管線是維護石油生產工作的重點。由于油田的生產井大都分布在野外， 天然氣田大多位于沼澤、沙漠和盆地、淺海等區域，因遠離城市、地廣人稀，位置地點分散、自然環境惡劣。分散于方圓幾十公里的區域的多個單井由于不能二十四小時不間斷地在現場實現人員值守，這些計轉站和聯合站組成的生產作業部門大多是采取人工定時巡檢、抽查的維護方式，由于部分抽油機在復雜的工況影響下及不法分子有意的破壞下時常出現停機、停抽現象，造成不必要甚至是巨大的經濟損失。因此，原有的工作方式已經遠遠不能適應維護工作的需要，保證采油時效的提高和抽油機連續正常地運行顯得尤為重要。運用現代化的先進技術集中監控管理油井、管線，已經成為石油企業增加產量、減少停機時間、提高工作效率的必由之路。我公司根據根據油田的行業特點和自動化管理的要求和需要而設計開發的高科技產品。它能有效地提高采油井各種工作狀態參數的實時綜合監測及控制水平，及時發現設備隱患及故障，及時發現、制止和打擊不法分子的盜竊行為，為油田生產任務的全面完成提供可靠的保證。開發出一套先進的油井自動化遠程監控系統，通過對油井的輸電線路、生產設備、管輸設備等生產參數進行測量、分析、傳送、控制，進而達到對石油生產的智能化管理。
系統簡介：系統采用集散式控制結構，通過高精度傳感器及高敏感器件檢測抽油機的載荷、電機三相電流、電壓、沖次、示功圖、電流圖井口溫度、套管壓力、回壓等參數，經過計算機分析處理，通過通訊模塊（本系統可采用GPRS 、CDMA、無線數傳等多種數據傳輸方式）把采油井工作數據及工況傳回總站，如果某些采油井工作不正常則自動產生報警信息，并把該報警信息轉發到相關管理人員的手機中，以便該井的事故得到及時處理和防范。
采油井無線監控系統 —— 系統組成
主站系統：由工控機、服務器及遠程無線數據采集通訊模塊KL-7000組成。

子站系統：由數據采集模塊、遠程無線通訊模塊、及傳感器組成。

網絡系統：主站通過網卡進入企業局域網，網絡用戶經授權后可以查看井網運行的各種資料。

采油井無線監控系統原理示意圖
采油井無線監控系統 —— 系統功能
主站功能：
• 報警功能：系統通過各種方式報警（如變色、聲音、文字等）。
• 報警轉發功能：系統把各種報警信息轉發到相關人員的手機上（最長60個漢字），使總站值守人員及相關管理人員在任何時候，任何地點都可得到故障報警信息，以便該井故障得到及時處理和防范。
• 人工遠程數據提取功能：主站通過指令提取采油井的實時數據。
• 遠程設置子站的工作參數：發送定時間隔參數的上下限、允許報警、禁止報警。
• 創建新井網功能：創建新的油井網絡。
• 添加新油井功能：在已有的井網中添加新油井，本系統具有同時管理幾百口井的監測管理功能。
• 采油井工況分析功能：電流圖、示功圖、沖次等參數的分析。該項功能最有價值之處在于：抽油機在運行過程中一但出現工況故障，子站系統會自動上傳該時刻的電流圖及示功圖，使相關技術人員能夠及時做出分析判斷，快速采取措施。
• 井況分析功能：電流、電壓歷史記錄分析，示功圖、電流圖疊加分析功能。該項功能使采油隊技術人員通過井況的微小變化及時預測采油井可能出現的問題并及時提出措施預案，防患于未然。
• 全方位歷史數據查詢功能。
• 統計功能：根據用戶要求，將各類信息統計并打印成報表。（如停井口數統計等）。
• 網上信息發布功能：進入企業局域網，經授權用戶可以查看井網油井工作狀況信息。
子站功能：
• 報警功能：把各種報警信息（停機、超界、缺相、非法開啟井口房等）發送到主站。
• 接收主站發送的各種指令并產生控制動作（如遠程控制抽油機開機、遠程控制抽油機關機、子站系統遠程復位）。
• 數據采集功能：采集各種油井參數（如三相電流、電壓、示功圖、沖程、沖次、油壓、套壓、溫度、回壓等）。參數可由用戶選擇，系統留有擴展功能端口，本系統具有多個模擬量和多個開關量信息端口，滿足現有功能需求，擴展功能比較強大。
• 接受主站設置的工作參數及報警參數。
• 定時發送油井工作數據到主站。
• 接受主站數據提取。
采油井無線監控系統 —— 系統特點
無線數據通訊模塊利用公眾網絡進行數據傳輸，通過配制不同的I/O設備和通訊模塊（GPRS或CDMA）根據企業的需求定制數據采集、控制軟件及用戶應用系統，可滿足企業對監測點多功能遠程數據傳輸、控制和管理的需求，是目前各種利用電臺做無線數據傳輸的理想替代產品，其有兩個顯著特點：
• 覆蓋面廣、部署靈活，由于采用公眾網絡GSM或CDMA作為傳輸骨干，覆蓋了中國的絕大多數地區，而且還在不斷增容擴網，因此可實現全國范圍內的超遠程監控。由于不鋪設專線或申請頻點，企業可隨時對監測點進行快速部署和調整。
• 公眾網絡系統現已非常成熟，運行可靠，搭借此平臺提高技術管理水平，也吻合構建數字化油田的宏觀觀念。而電臺數據傳輸可靠性較低，其原因有三種：一是商用電臺都工作在固定單一頻率上，電磁環境惡劣；二是數據傳輸協議的缺陷等問題造成其可靠性低；三是自設傳輸系統后期維護費用高。