一、項目背景 油田是一個以油氣生產為主,集勘探、開發、施工作業、後勤輔助生產、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、鑽井、測井、錄井等是野外作業,流動性強,點多、分散、julichang,shigongxianchangyugongsizhijiandexinxijiaoliuchangqiyilaimeiyouhaodejiejuefangan。youtianguanlicengshifenzhongshiyoutianxinxihuajianshe,mingquetichuleweilaiyigeshiqiyoutianxinxihuajianshedejutimubiao。 借助“油井數據監控係統”,管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)足(zu)不(bu)出(chu)戶(hu)就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)該(gai)係(xi)統(tong)隨(sui)時(shi)觀(guan)測(ce)到(dao)油(you)井(jing)的(de)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)。油(you)井(jing)工(gong)作(zuo)的(de)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)每(mei)隔(ge)兩(liang)小(xiao)時(shi)傳(chuan)輸(shu)一(yi)次(ci),機(ji)井(jing)一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang),示(shi)意(yi)圖(tu)就(jiu)會(hui)標(biao)示(shi)感(gan)歎(tan)號(hao),維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)就(jiu)能(neng)夠(gou)在(zai)最(zui)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)趕(gan)到(dao)現(xian)場(chang),及(ji)時(shi)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)。以(yi)前(qian),采(cai)油(you)測(ce)試(shi)工(gong)要(yao)到(dao)每(mei)個(ge)現(xian)場(chang)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi),費(fei)時(shi)費(fei)力(li)不(bu)說(shuo),對(dui)每(mei)口(kou)井(jing)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)也(ye)很(hen)難(nan)把(ba)握(wo),有(you)時(shi)一(yi)口(kou)井(jing)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang),往(wang)往(wang)許(xu)多(duo)天(tian)後(hou)才(cai)發(fa)現(xian)。 二、GPRS方案的優勢 油田工作環境惡劣,雷擊、地震及人為破壞等時有發生,怎樣把油井運行的相關數據傳送到中心控製室一直是個難題。以前,油田曾采用微波、數傳電台的方式采集數據,但實際使用過程中,效果不理想,高成本的投入和頻繁的維護讓采油單位不堪重負。引入了GPRS鑽井數據上報係統之後,通過固定在機架上的傳感器,管理人員可以及時了解各個機井的工作壓力、采油時電壓、蒸汽溫度等數據,從而確保了油井的安全運轉。 油田還可依托GPRS/GSM網絡,實現了抄表自動化、精(jing)確(que)化(hua)。用(yong)電(dian)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)對(dui)油(you)廠(chang)用(yong)電(dian)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)顯(xian)示(shi)屏(ping)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong),每(mei)個(ge)控(kong)製(zhi)點(dian)將(jiang)用(yong)電(dian)狀(zhuang)態(tai)以(yi)短(duan)信(xin)息(xi)的(de)形(xing)式(shi)及(ji)時(shi)傳(chuan)送(song)到(dao)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin),這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)、高效、及時地掌握油田用電情況,自動生成配電計劃,實行科學的電力營銷和管理。這套裝置克服了以前人工抄表準確率低、費時費力、缺少集中有效的管理的弊端,解決了生產的後顧之憂。 三、解決方案介紹 (一)係統結構 1、油田信息采集點:采用廈門宇能科技有限公司的YN2010 GPRS透明無線數據傳輸終端,通過RS232/RS485/TTL與油田設備采集點連接,接入移動公司為油田中心站提供的專用的GPRS網絡,網絡對油田信息采集點的接入地點、時間、數量沒有限製可以隨時增減。可以滿足山區、偏遠地區和跨地區接入的需求。 2、油田中心站:本係統中網絡代理服務器可采用ADSL、LAN等INTELNET公網連接,采用公網固定IP, GPRS數據傳輸終端上電後,它會根據預先設定在其內部的IP地址來主動訪問網絡代理服務器,通過代理服務器和監控中心建立TCP/IP鏈路。監控中心主站本身維護接入的每個終端的IP地址和ID號,當主站要向某個監控終端提出數據請求時,它會根據IP地址和ID號來找到對應的終端,將命令下發到該終端,終端響應後通過GRPS數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)終(zhong)端(duan)把(ba)數(shu)據(ju)發(fa)到(dao)網(wang)絡(luo)代(dai)理(li)服(fu)務(wu)器(qi)端(duan)口(kou),通(tong)過(guo)端(duan)口(kou)影(ying)射(she)轉(zhuan)發(fa)到(dao)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)主(zhu)站(zhan),即(ji)完(wan)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)應(ying)答(da)式(shi)的(de)通(tong)訊(xun)流(liu)程(cheng),當(dang)油(you)田(tian)信(xin)息(xi)采(cai)集(ji)點(dian)數(shu)量(liang)增(zeng)加(jia),中(zhong)心(xin)不(bu)用(yong)擴(kuo)容(rong)即(ji)可(ke)滿(man)足(zu)需(xu)求(qiu)。 (二)產品特性 油田信息采集傳輸係統采用YN2010 GPRS DTU。產品基於中國移動的GPRS網絡,提供RS232、RS485、TTL接口,利用GPRS數據業務實現無線聯網,產品支持各種行業應用,如實現信用卡實時認證、POS機的遠程控製維護、遠程業務點接入等。在油田信息采集傳輸係統方案中,YN2010 GPRS DTU可通過外置或嵌入方式與油田信息采集點設備連接。 1、支持900/1800/1900MHz三頻GSM/GPRS。 2、接口: RS232、RS485、TTL。 3、係統理論傳輸速率171Kbps,實際傳輸速率40Kbps。 4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作係統。 5、透明數據傳輸:YN2010EP-DTU內嵌TCP/IP協議,為用戶的數據設備提供透明傳輸通道; 6、自動撥號連接:YN2010EP-DTU可配置上電自動撥號上網、連接網絡,同時支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接; 7、短信息備用數據通道:在GPRS網絡無法連接時可啟用短信作為備用數據傳輸通道; 8、短信息遠程維護功能; 9、實時監測網絡連接情況,掉線自動重撥功能; 10、提供主副IP及動態域名解析; 11、心跳報告時間間隔用戶可設定; 12、數據通信幀長度用戶可設定; 13、支持VPN安全功能。 14、安裝靈活、使用方便、可靠。 (三)係統功能 1、數據檢測功能:自動監測、記錄采油設備上的電壓、電流、電度、溫度、壓力、流量、液位、界麵、含水、示功圖、紅外報警等數據。采集數據的格式為模擬、數字和串行通信口。還能完成流量和電度的積算。 2、數據共享功能:所測數據以及采油設備的工作狀態可以傳輸到局域網上,實現多方遠程數據共享。 3、顯示功能:總流程顯示、分組流程顯示、全部數據列表、分組數據列表、單個儀表曆史數據列表,對於日、月、年顯示、故障列表顯示。 4、輔助分析功能:及時發現停電、缺相、油管堵塞、盜油、液麵過低、配重不平衡等異常情況。 5、報警功能:ruguojiancezhichaoguoshedingfanwei,jishengguanggaojing,bingnengzaipingmushangxianshichuxianwentideyibiaomingchengyijicanshuchaochudefanwei,ruoyouduogeshujubaojing,jianganshunxuxianshichaozhiliebiao。 6、權限設置功能:權限設置分一般操作員、管理員、超級係統管理三種。利用輸入用戶名和密碼加以限製 (四)安全措施 本係統需要極高的係統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自係統內外的有意和無意的破環,網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火牆等。穩定是指係統能夠7×24小時不間斷運行,即使出現硬件和軟件故障,係統也不能中斷運行。 數據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網,采用VPN方式成本比較低,企業不用租用專線,還可以利舊使用原有的VPN設備,移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式,客戶端在連接應用服務器前,要經過Radius服務器的認證整個數據傳送過程得到了加密保護,安全性比較高,可充分保障速度和網絡服務質量。另外,數據中心也可以采用APN接入方式,租用專線接入到移動公司的GGSN設備上,這種成本高,安全性高、穩定可靠。對於安全性要求非常高的係統,可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式,進一步提高係統的安全性。 1、VPN虛擬專網模式:企業內部網絡中配置VPN服務器,移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術,用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離,可對整個數據傳送過程進行加密保護,有效避免非法入侵。 2、利用SIM卡的唯一性,對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權,在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定,劃定用戶可接入某係統的範圍,隻有屬於指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN,移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入,普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。 3、對於特定用戶,可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼, 其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入係統,係統的安全性進一步增強。 4、數據加密:通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。 5、網絡接入安全鑒定機製:采用防火牆軟件,設置網絡鑒權和安全防範功能,保障係統安全。 四、結論 該監控係統中,使用組態軟件和GPRS無線數傳終端,係統無線遙測遙控主機(RTU)jiangjiancedaodedankoucaiyoujingdexianchangzhuangtai,tongguowuxianfangshichuansonggeijiankongzhongxin,congershixiangedanjingzhuangtaidejizhongjiankong,jianshaorenyuantouru,youlidesuoduanyoujingguzhangfaxianhepaichushijian,jidadetigaoleshengchanxiaolv,tongshixitongdexingjiabitegao。lingwai,benxitonghaifeichangshiheshuyouguanlouyou,daoyoujiance,zaiduojiacaiyouchangzhongshiyong,qudelejiaohaodejingjixiaoyiheshehuixiaoyi。

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