基于GPRS DTU技術在油井遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用案例
隨著網絡信息技術快速發(fā)展，以打造數(shù)字石油為目標，改造或拋棄傳統(tǒng)的系統(tǒng)控制模式則已成為必然趨勢，而油田信息化建設主要包括油井遠程測控終端RTU、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)和無線數(shù)傳模塊DTU，實現(xiàn)數(shù)據源頭自動采集，借助油田現(xiàn)有網絡資源，為各級管理部門應用提供開放的數(shù)據平臺，使生產和管理人員及時控制和掌握生產動態(tài)，對取得的實時數(shù)據進行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，從而為保證生產設備正常運轉、降低生產成本提供重要依據。
方案
油井遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對井口參數(shù)的實時檢測，采用輪詢一應答的通信方式，將檢測到的油井狀態(tài)，通過無線方式傳送給作業(yè)區(qū)實時數(shù)據庫服務器，并以C／S或B／S模式，使生產管理的各個部門能夠及時掌握油井工作狀態(tài)，縮短油井故障處理時間，提高開井時率，增加原油產量，提高工作效率。
井口控制器采集油井示功圖、電量、回壓、溫度等參數(shù)，以CDMA／GPRS專線方式或者數(shù)傳電臺接口(RS232)接入作業(yè)區(qū)通訊機、實時數(shù)據庫服務器，廠礦小隊的計算機可以用瀏覽器或客戶端方式對實時數(shù)據庫進行訪問。并且井口控制器可實時采集計算電機電量參數(shù)，可為6kV配電線路自動化系統(tǒng)提供所需的數(shù)據，利用CDMA／GPRS網，組成配電線路自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對配電線路運行狀況的實時監(jiān)控和管理。
集輸站庫自動化系統(tǒng)與輸油管線泄漏檢測系統(tǒng)均是相對獨立的一個系統(tǒng)，經局域網將系統(tǒng)采集的生產數(shù)據上傳作業(yè)區(qū)實時數(shù)據庫，實現(xiàn)網上數(shù)據共享。通過B／S模式，可以使管理者瀏覽和查詢全作業(yè)區(qū)實時數(shù)據，及時了解現(xiàn)場生產情況。也可以通過C／S模式對生產數(shù)據進行統(tǒng)計、分析。為了保證系統(tǒng)的時鐘一致性，系統(tǒng)配備專用的GPS時鐘，用于同步全網的系統(tǒng)時鐘，包括定時與遠方對時。
根據油井分布的地域特點與無線通訊技術發(fā)展的水平，油井遠程監(jiān)控系統(tǒng)考慮用CDMA／GPRS或者數(shù)傳電臺通訊模式，系統(tǒng)主要由傳感器、井口控制器SU、CDMA／GPRS(數(shù)傳電臺)無線數(shù)傳模塊DTU（GPRS DTU）、作業(yè)區(qū)通訊機、實時數(shù)據庫服務器、WEB服務器、監(jiān)控瀏覽終端等組成。
油井工作狀態(tài)傳感器主要有溫度傳感器，壓力傳感器，電機電流、電壓傳感器抽油機載荷、位移傳感器、變壓器一次側電流傳感器，它們將油井的工作狀態(tài)變換成對應的電壓或電流值送至井口控制器SU。然后經CDMA／GPRS網或數(shù)傳電臺，接人作業(yè)區(qū)通訊機，數(shù)據通訊機采用輪詢方式收集井口控制器數(shù)據，數(shù)據經過分析經處理后，進作業(yè)區(qū)實時數(shù)據庫。廠礦小隊的計算機可根據不同的權限，采用C／S或B／S模式對實時數(shù)據庫進行訪問。
系統(tǒng)能實現(xiàn)以下功能：
1．數(shù)據采集功能
數(shù)據定時采集：能夠采集各種可以通過通道傳遞到主站的遙測、遙信、電度及其它類型的量測數(shù)據。系統(tǒng)定時召喚油井終端數(shù)據，召喚周期可按功圖、電流圖和其它量分別以分鐘為單位設置，最小為1分鐘，最大為255分鐘；按需數(shù)據采集：作業(yè)區(qū)用戶終端可在任何時刻請求召喚一口或多口井的數(shù)據。
通訊控制功能：啟動／停止對油井終端的數(shù)據。
采集、切換終端使用的通道等。
通道質量監(jiān)視及故障診斷，通訊流量計算。
GPS對時：接入GPS時鐘信號，定時統(tǒng)一全系統(tǒng)時鐘，并向各油井終端發(fā)送對時命令。
可支持多種通訊規(guī)約、多種通訊通道。
添加刪除油井終端，修改終端通訊參數(shù)，如地址、通訊規(guī)約、數(shù)據召喚周期等；修改油井終端參數(shù)，如各種報警限值，抽油機沖程、沖次、各傳感器量程等參數(shù)，并將必要的參數(shù)下發(fā)到油井終端。
2．數(shù)據處理功能
事項報警處理功能：系統(tǒng)對模擬量可分別設置報警上、下限，有效上、下限，當數(shù)據越限值時可生成報警記錄。可定義報警的音響效果，活給出語音報警提示。
事件記錄，系統(tǒng)記錄所有用戶操作、通訊事件和終端報警。
數(shù)據保存周期可按不同數(shù)據類型設置為逢變即存、10分鐘、30分鐘、60分鐘(保存周期應大于等于采集周期)。
權限管理。所有系統(tǒng)操作均有授權控制。
3．人機界面功能
界面循環(huán)顯示：授權用戶可選擇油井，使基本信息界面可自動循環(huán)顯示，顯示時間可在5秒一30秒之間以秒為單位設置。
報警發(fā)生時，可自動推出報警畫面，并伴有聲音或語音報警。
結合地理位置圖顯示油井信息，如開／關井，基本運行數(shù)據等。
結合地理位置圖顯示與油井相關的電力線路運行信息，如是否停電等。
生成各采集參數(shù)的時間曲線。
顯示示功圖：功圖迭加和并列對比。
計算功能：支持常用函數(shù)功能。
歷史數(shù)據綜合查詢及生成報表。
遙控啟／停井(預留功能)。
4．系統(tǒng)維護功能
為油井終端維護人員提供手持終端，以便于現(xiàn)場維護，并可在局信息網出現(xiàn)故障時接收現(xiàn)場的報警信息；。
5．報表功能
可自定義報表格式，生成各種報表。
結論
作為基于GPRS／CDMA技術在油井的應用系統(tǒng)的建成并投入實質性的應用大大地節(jié)約了各種生產成本的開銷，并提高了工作效率，這一技術的推廣為油井數(shù)據采集提供了好的開端。
相關信息來源：http://www.simyangka.com/jjfa/506.html
