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應用背景:
在我國油井的數據采集基本上靠人工完成,采油工都必須到現場采集油井示功圖、平衡度、油套壓、youwenjichanyeliangdengjingkoushengchanshuju,gongrenlaodongqiangduda,qieshujudezhunquekekaoxingwanquanyilaiyucaiyougongrendegongzuozerenxin。haishangyoutiandeshengchanguanlizegengjiakunnan,changchangyaojiezhuyupangdadejishuguanxianjizengjiacaiyoupingtailaijiangdixianchangguanlinandu,caiyoujingdeshengchancanshujingchangshoudaotianqibianhuahejiaotonggongjudeyingxiangwufazhengchanghuode,yanzhongyingxiangleyoujingdezidonghuaguanli。yingyongyoujingyuanchengjiankongxitong(RUT/SCADA)對於實現油井管理的自動化、提高工作效率、保證數據采集的準確性及加強現場事故應急處理等都具有非常重要的意義。
解決方案:
利用GSM移yi動dong通tong訊xun網wang絡luo短duan信xin息xi服fu務wu快kuai捷jie的de性xing能neng和he想xiang對dui低di廉lian的de收shou費fei,研yan製zhi開kai發fa了le一yi種zhong用yong於yu分fen布bu式shi井jing群qun生sheng產chan的de監jian控kong係xi統tong,可ke直zhi接jie應ying用yong於yu油you井jing地di比bi較jiao分fen散san的de采cai油you生sheng產chan企qi業ye,滿man足zu了le油you田tian生sheng產chan監jian控kong網wang絡luo所suo要yao求qiu的de高gao可ke靠kao性xing、高實時性和維護方便性。
係統組成及其功能
該係統采用由單台監控服務器和多監控終端並行運行方案,每口油井作為一個終端單元,實時采集下接的(儀表負荷傳感器、電流互感器、電壓互感器、功率因數變換器)信息,自主運行。監控終端可以選用有線或無線兩種通信方式與監控服務器交換數據,在油井現場用筆記本電腦RS232C直接電纜連接進行參數修改和數據傳載,此時筆記本電腦充當監控服務器,使係統方便的運行;對於中心控製室,監控終端可以通過GSMmodemhejiankongfuwuqijinxingshujujiaohuan,danshitongxinfeiyongbijiaogaoerbukequ,dangranyekeyitongguowuxianshuchuandiantaijinxingshujujiaohuan,tongguoshijiyingyongdeshujujiaohuanliangdebijiao,youxiaodeyoujingshujuliangyibanbuchaoguoyitiaoduanxinxiderongliang,jingguoshiyanjiancewomenzhidaozuoweizuidadeshujujiaohuan――示功圖也不過160個字符(測量周期100ms,衝程周期6――7s),因此選GSM短duan信xin息xi方fang式shi進jin行xing必bi要yao的de數shu據ju交jiao換huan完wan全quan滿man足zu。監jian控kong終zhong端duan根gen據ju設she定ding的de需xu要yao把ba油you井jing抽chou油you機ji工gong作zuo狀zhuang況kuang以yi短duan信xin息xi的de方fang式shi發fa送song到dao監jian控kong服fu務wu器qi,監jian控kong服fu務wu器qi對dui數shu據ju進jin行xing分fen類lei保bao存cun、統計供管理人員查詢、分析。工作人員可以在監控服務器根據需要以短信息的方式向終端發送控製命令,控製抽油機的運行和獲取抽油機的工作狀況。
整個係統由單井數控單元、中心控製室和GSM網絡組成。
單井數控單元
其中單口油井監控單元包括:RTU、信號處理模塊和短信模塊。
1.1 RTU模塊的參數設計
K32係列采集模塊和K61D遠程傳輸模塊參數詳見附表。
終端控製軟件設計
監控終端RTU係統軟件不僅要實時采集抽油機數據,實時控製抽油機的運行,還要對各種信息進行處理,抽油機本身負荷功圖、電流圖、功率因數圖等都是大數據量的處理,所以係統軟件的設計必須是一個多任務係統。博控公司軟件開發平台Dynamic C是一個開放C語言開發環境,提供有豐富的庫函數,可以開發出多任務係統。
終端控製軟件功能設計采用模塊化設計,主要包括三個方麵:數據采集與處理功能模塊、邏輯處理功能模塊、I/O驅動模塊、通信模塊。
1) 采集與處理功能模塊:需要采集的模擬數據有光杆負荷、電機電流、電機電壓,電機功率因數和其它的油井管道壓力等數據,數字量信息包括電機狀態(運行和停止)、係統運行方式(手動/自動),位(wei)置(zhi)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)等(deng)。對(dui)模(mo)擬(ni)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)量(liang)化(hua)處(chu)理(li)為(wei)相(xiang)應(ying)的(de)可(ke)視(shi)化(hua)圖(tu)形(xing)並(bing)按(an)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)規(gui)律(lv)間(jian)隙(xi)存(cun)儲(chu),對(dui)數(shu)字(zi)量(liang)信(xin)息(xi)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)抗(kang)幹(gan)擾(rao)處(chu)理(li),防(fang)止(zhi)假(jia)錯(cuo)信(xin)息(xi)進(jin)入(ru)。
2)邏輯處理功能模塊:kongzhixitongdemudeshiyaokongzhideyixiliedongzuo,genjucaijidexinxishibiedangqianchouyoujidegongzuozhuangtai,anzhaochouyoujidegongzuoyuanliheyoujingdebianhuaguilv,kongzhiheyucechouyoujidedongzuo。chouyoujidekongzhigongnengzhuyaobaokuo:空抽控製、時間定點控製、連噴帶抽控製,根據用戶的實際應用設定需要的控製功能的同時,記錄出現的所有運行故障。
3)I/O驅動模塊:這一部分主要是針對輸入、輸(shu)出(chu)耗(hao)損(sun)時(shi)間(jian)較(jiao)多(duo)的(de)緣(yuan)故(gu),把(ba)所(suo)有(you)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)放(fang)在(zai)一(yi)個(ge)任(ren)務(wu)裏(li)麵(mian)集(ji)中(zhong)處(chu)理(li),有(you)利(li)於(yu)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)。控(kong)製(zhi)實(shi)現(xian)聲(sheng)音(yin)和(he)燈(deng)光(guang)閃(shan)爍(shuo)的(de)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng)。
4)通信模塊:通信功能我們實現了兩種方式,在工作現場通過RS232接口通信的Modbus協議和基於GSM短信息的無線傳遞方式。
中心控製室
中心控製室可以采用任何一種高級語言vb,vc等開發出相應的上位機軟件,實現對采集數據的分析存儲。這裏不再詳述。
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