DTU在石油勘探領域的應用

一．背景
油田是一個以油氣生產為主，集勘探、開發、施工作業、后勤輔助生產、多種經營、社會化服務為一體的，專業門類齊全的國有特大型企業。油田的勘探、鉆井、測井、錄井等是野外作業，流動性強，點多、分散、距離長，施工現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軟件實現在辦公室內就以通過該系統隨時觀測到油井勘測狀況。系統可以通過圖形的方式直觀的將勘測數據顯示給相關工作人員，并提供了大量的表格和數據分析控件。
由于勘探現場一般都在條件比較惡習劣的野外，因此，系統使用了GPRS/CDMA無線網絡，最后經過分析比較，使用了GPRS聯網模式，勘探現場可以將測量數據通過GF-2008W DTU以GPRS方式將數據傳送到數據監控中心。
針對于以上情況，中石油石油勘探研究院結合紫金橋軟件實施了以下方案。
二．解決方案
1．系統結構:
整個系統主要用到了，現在數據采集卡（自制），網絡通信設備GF-2008W（GPRS DTU），GPRS Modem監控中心配置的是PC機和“紫金橋組態軟件”。
信息采集站
信息采集站
信息采集站

1>信息采集分站:
指的是現場的某一口井。主要用到了數據采集卡(自制)，夜體探針，電阻探針,GPRS DTU等。
2>監控中心主站:
一臺擁用Internet IP地址的PC機，并裝有“紫金橋組態軟件”等。
GPRS數據傳輸終端DTU功能介紹：
A、功能：
1. 標準的AT 命令界面,方便程序設計；
2. TCP/IP Internet 內嵌的協議棧，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位內部數據總線，128KBSRAM，512KBFLASH，可高速處理協議和大量數據；
2. 支持全透明及幀格式數據傳輸；
3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協議棧；
4. 一個符合ISO7816-3IC 卡標準的SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，規范SIM 卡；
5. 簡化的接口設計，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 網絡中所出現的假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等功能；
9. 支持遠程控制及動態域名解析；
10. 同時更具嵌入式系統要求，可提供內置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統相連）。
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．系統功能
針對于以上解決方案，系統應該實現以下功能：
實時數據分析、趨勢分析、歷史數據分析、礦化度中值處理、報表功能、動態配置設備。
1．實時/歷史數據分析
系統要實時采集“信息采集分站”傳送過來的數據，然后把采集到的數據經過處理，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據庫。由于系統對實時性要求不是很強，只是要針對性的對礦化度設定值進行處理。因此，可以用些數據通過歷史數據組件統一進行歷史和實時的分析。
這是系統運行時的數據歷史畫面:

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，或經過計算得到的礦化度值進行趨勢分析。
這是系統運行時的數據趨勢分析畫面:

3．礦化度中值處理
將設定好的注入水礦化和地表水礦化度經過計算得到礦礦化度設定值，每當當前設備的礦化度達到設定值后都要進行記錄，并要保存記錄時間，系統啟動時間，求出時間差值，為了解決這個問題，采用的是將數據存入關系數據庫。
4．報表功能
將相關設備的數據從關系數據庫中導出到表格組件，并可以將表格中的內容輸出到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。
這是系統運行時的礦化度報表畫面:

5.動態配置設備
由于每次測量使用的設務數不一固定，因此必須通過系統設定的參數動態配置設備?？梢酝ㄟ^系統參數據配置進行相關設置。
這是系統運行時的參數配置畫面:

6.系統狀態顯示
要求顯示系統所有設備有運行情況，系統支持的最大設備數據目，還有一些站點提示信息等。
這是系統運行時的設備信息畫面:

系統運行時的主界面:
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．結論
在整個監控系統中，主要使用了組態軟件和GPRS無線數傳終端DTU，各井口通過DTU將現場采集到的數據發送到監控中心，從而實現各單井狀態的集中監控，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送到監控中心，極大的提高了勘測效率，同時，整個系統的投入相當小。