本系統(tǒng)是以GPRS作為通信信道的SCADA系統(tǒng),它有效地解決了抽油機井的遠程測控問題,為油田生產(chǎn)自動化管理提供了強有力的技術支持。系統(tǒng)規(guī)模和分級完全由用戶的需要而定,它可以按計量站、隊、作業(yè)區(qū)、廠、***的管理權限劃分設置,也可以按用戶指定的其他方式設置,它可以支持遠程技術服務,從而使遠在天涯海角的供需雙方距離消除到零。模塊化的設計支持用戶靈活的功能要求,它們除了支持正常監(jiān)測報警控制功能外,還可以支持泄漏監(jiān)測報警、***佳運行等許多功能要求。二、GPRS移動通信技術當前,無論從功能還是從可靠性來說,沒有一個無線網(wǎng)可以與移動通信網(wǎng)相比擬,總體來說,有以下優(yōu)點:一是覆蓋地域廣,目前移動通信網(wǎng)在***的覆蓋率95%以上,非邊遠地區(qū)覆蓋率幾乎100%。二是通信距離遠,在任何場合都可以設中心站。三是網(wǎng)絡可靠性高。首先網(wǎng)絡有較大的冗余設備及信道;其次設備復用;再次,一旦***在特殊情況下?lián)p壞,搶修非常及時。四是穩(wěn)定性好,一方面抗自然干擾的能力強;另一方面頻段專用,不會受到人為干擾。五是不用與無線電管理部門交涉,也不需交無線電管理費。 GPRS是移動通信網(wǎng)中的一種新技術,完成了無線Internet接入,這種技術在數(shù)據(jù)傳輸時,將數(shù)據(jù)封裝進每個分組,網(wǎng)絡容量僅在需要時才分配,一旦分組完成發(fā)送任務,信道容量立即釋放,所以提供了即時連接和***傳輸,實現(xiàn)了實時在線的功能。因此,它是一種經(jīng)濟***的分組數(shù)據(jù)技術。以GPRS作為油田遠程測控系統(tǒng)中的通信信道,與原超短波數(shù)傳電臺相比有以下優(yōu)點:一是覆蓋范圍大,易組成大網(wǎng)絡,需帶油井多時,只需增加中心站與移動通信網(wǎng)絡的帶寬,比如采用DDN專線等;二是中心站可根據(jù)需要設定,如可設在采油隊,也可設在采油廠或***;三是通信速率高(目前網(wǎng)絡提供20Kbit/s),實時性好,數(shù)據(jù)量大;四是通信穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強,幾乎無障礙物阻隔的問題;五是性價比高,按目前的收費標準,每口井運行費用不足300元/年;六是不需交無線電管理費。我公司以GPRS為信道的油井測控系統(tǒng),是在超短波系統(tǒng)上發(fā)展而來的,從外形上與超短波的相似,從結構上只是將超短波模塊換成GPRS模塊。三、系統(tǒng)硬件組成監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如下系統(tǒng)主要由計算機、數(shù)據(jù)***、GPRS模塊及各種傳感器組成。四、系統(tǒng)特點 1、技術***,智能程度高硬件模塊化便于配置,接口標準易于升級,維護方便。 2、性能可靠,使用壽命長系統(tǒng)無論在機型、儀表、元器件選擇方面都要求有很寬的溫度范圍,高可靠性的器件,以保證系統(tǒng)長期正常運行。 3、操作簡便,技術要求低系統(tǒng)智能化、自動化程度高,用戶界面友好,經(jīng)過簡單培訓,即可上機操作。 4、安裝可靠,防盜能力強抽油機檢測、控制點示意圖如下:現(xiàn)場安裝的壓力、溫度傳感器采用埋地安裝方式;現(xiàn)場***的電線采用穿管焊接方式;現(xiàn)場安裝的數(shù)據(jù)采集設備采用雙層殼體,防塵、防雨,根據(jù)配電柜內(nèi)的空間,可安裝在配電柜內(nèi),如空間不夠,可安裝在配電柜的側面或背面,拆卸需用專用工具,GPRS和天線安裝在抽油機的中軸附近。五、檢測量技術指標(1)遙測距離:任意(2)工作溫度:-40~+85℃(3)載荷:0~150kN &plu***n;5‰ F·S(4)位移:0~8m &plu***n;2.5‰ F·S(5)電流:0~250A &plu***n;5‰ F·S?。?/span>6)壓力:0~2.5MPa &plu***n;2.5‰?。?middot;S(7)溫度:0~100℃&plu***n;5‰F·S(8)數(shù)據(jù)傳輸速率:大于20kbit/s,取決于移動運營商(9)誤碼率≤(10)數(shù)據(jù)傳輸接口:RS-232標準接口(11)工作方式:連續(xù)運行這些指標不是固定的,取決于現(xiàn)場的需要。六、系統(tǒng)基本功能●數(shù)據(jù)采集;●故障報警;●遠程控制;●雙向數(shù)據(jù)通訊;●屏幕顯示;●數(shù)據(jù)處理和管理;●抽空控制:●優(yōu)化運行:●***運行:●就地自動控制:●網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享:●故障自檢。 1、數(shù)據(jù)采集可實時監(jiān)測抽油機井的工作參數(shù),檢測參量見下表:序號檢測參量說明 1 電壓高密度即時采集 2 電流高密度即時采集 3 單井油壓高密度即時采集 4 單井回壓高密度即時采集 5 油溫高密度即時采集 6 沖程計算值 7 沖次計算值 8 ***大載荷高密度即時采集后計算值 9 ***小載荷高密度即時采集后計算值 10 運行時間帶有時間坐標的累計值 11 啟停井時間記錄值 12 示功圖定時繪制和需要時繪制 13 電流圖定時繪制和需要時繪制 14 曲柄銷子檢測報警量 15 電量需要時調(diào)出通過以上功能的實現(xiàn),可以對單井的生產(chǎn)情況、設備運行情況進行實時分析和處理。 2、故障報警對抽油機故障進行自動報警,一般的報警參量見下表:序號報警參量序號報警參量 1 電源缺相 7 抽油桿斷脫 2 電流異常 8 供液不足 3 關井口閥憋壓盜油 9 抽空 4 各種系統(tǒng)自檢故障 10 蠟卡或沙卡 5 曲柄銷退扣 11 抽油機皮帶打滑 6 抽油機停機 12 管道泄漏其中的系統(tǒng)自檢故障包括許多項,此外,根據(jù)需要還可以增加其它項目。 3、遠程控制通過中心控制室計算機可以實現(xiàn)遠程井口相關參數(shù)的設置修改及啟、停抽油機和井場照明燈,也可以用隨身攜帶的筆記本在任何地方進行這樣的操做。 4、雙向數(shù)據(jù)通訊現(xiàn)場采集和加工的數(shù)據(jù)可以通過GPRS、CDMA、***通訊等數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸至中心控制室計算機和局域網(wǎng),管理人員也可以通過計算機掌握生產(chǎn)動態(tài)和向現(xiàn)場發(fā)出各種指令。 5、屏幕顯示計算機屏幕顯示可分為畫面顯示區(qū)、操作提示區(qū)、報警區(qū)三個部分。畫面可顯示區(qū)域總貌圖、報警記錄、動態(tài)圖形顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 6、數(shù)據(jù)處理及管理⑴報表生成打印:通過對生產(chǎn)參數(shù)的采集、過濾和處理,根據(jù)生產(chǎn)需要生成各種生產(chǎn)報表并打??;⑵數(shù)據(jù)存儲:生產(chǎn)參數(shù)、故障記錄存儲根據(jù)需要可達20年;⑶數(shù)據(jù)查詢:對歷史數(shù)據(jù)、狀態(tài)參數(shù)、控制量、生產(chǎn)運行日志進行查詢;⑷曲線繪制:繪制示功圖、輸入功率圖、油壓、油溫、電流曲線;⑸自動計算泵效、理論排量。 7、抽空控制抽空控制器是一個軟件模塊,該模塊建立在對井下泵綜合參數(shù)的分析基礎之上,利用采集的電壓、電流、負荷、井口壓力等數(shù)據(jù)分析判別是否出現(xiàn)了抽空,如果出現(xiàn)了抽空,它給出間抽的試驗一個方案,操作人員可以修改或確認這個方案,如果操作人員不予理睬,則抽空控制器按默認方式工作,既開始進行間抽試驗。 8、優(yōu)化運行與抽空控制器有所不同的是對于供液量充足的井,按建議加快抽油進度,對于供應液量不足的井,它建議放慢抽油進度,如果井口電機適合裝變頻調(diào)速器,則優(yōu)化運行控制器會把建議應用于實際控制過程之中,和抽空控制器類似,它也給出一組建議參數(shù)請操作人員選擇如果操作人員未干預,它就按默認方式進行控制運行。 9、***運行***運行模塊的作用是當系統(tǒng)通訊中斷,主控計算機無法與井口RTU聯(lián)系時,井口RTU維持的***運行功能。在此期間,除非出現(xiàn)必須停機的故障,否則抽油機就不會自動停下來,它對于新出現(xiàn)的如抽空控制等要求不予理睬,只是按照通訊中斷前的運行規(guī)律運行。 10、就地自動控制如果***就地自動控制模塊,井場RTU就會不向上請示是否可以如何而是自作主張進行控制,它包括各種事故處理、抽空控制和優(yōu)化運行等功能。 11、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享對于系統(tǒng)內(nèi)整理出來的有關適合共享的數(shù)據(jù),系統(tǒng)將在規(guī)定的范圍內(nèi)允許查詢和使用,這樣各個技術部門和有關***就能及時了解到他關心的數(shù)據(jù),這種查詢是通過局域網(wǎng)來實現(xiàn)的,對于個別***管理人員,可以用撥號的方式查詢或通過無線modem來訪問。 12、故障自檢故障自檢是指現(xiàn)場RTU進行的故障自檢,包括各傳感器故障、變送器故障、自身故障等,如果這些故障出現(xiàn),它將及時向上位機匯報請求支援。顯然如果井場不能與上位機通訊,則這種故障它無法匯報,但上位機則可以檢測到這種情況,出現(xiàn)這種情況時,RTU將自動轉入***運行程序,上位機則做報警并予以記錄。七、系統(tǒng)價格 1、設備選型依據(jù)根據(jù)用戶提出的系統(tǒng)功能要求和目前自控技術的水平,首先在滿足用戶要求的基礎上,盡量采用成熟的技術和可靠的設備,便于維修和更換,性能價格比高,在市場上有接替產(chǎn)品。 2、設備概算以一口井為例以上報價只是對代理商的通用參考價,這種價格使用的硬件只能在環(huán)境溫度-20度以上的應用中,而現(xiàn)場的控制功能也不會完整,同時不包括上位機和相應軟件,具體報價需系統(tǒng)功能和材料確定之后才能做出。