GPRS/CDMA/3G无线石油抽油井无线远程SCADA系统
无线网络应用解决方案  2010年1月12日

 

在我国油田无论是水网、沙漠还是高原、严寒地区,油井的数据采集基本上靠人工完成,无论盛夏酷暑还是冰雪旱天,采油工都必须到现场采集油井示功图、平衡度、油套压、油温及产液量等井口生产数据,工人劳动强度大,且数据的准确可靠性完全依赖于采油工人的工作责任心。海上油田的生产管理则更加困难,常常要借助于庞大的集输管线及增加采油平台来降低现场管理难度,采油井的生产参数经常受到天气变化和交通工具的影响无法正常获得,严重影响了油井的自动化管理。应用油井远程监控系统(RUT/SCADA)对于实现油井管理的自动化、提高工作效率、保证数据采集的准确性及加强现场事故应急处理等都具有非常重要的意义。


近年来各种数据采集系统、监控系统在油田生产中得到了广泛应用。油井远程监控系统数据的准确采集、可靠性、便于维护性成为制约整个系统正常、可靠运行的关键,目前抽油机井数据监测普遍选用载荷传感器、角位移传感器(或脉冲发生器)、RTU监控器、电参量传感器等 CONTROL ENGINEERING China版权所有,分别安装于悬绳器、游梁及控制柜上www.cechina.cn,各个信号采用有线方式汇集到RTU监控器上。

 

火狐推出的无线远程SCADA系统集先进、成熟的计算机、通信、数据采集及传感器技术于一体,通过高精度的数据采集器,获取安装在油井、联合站、接转站、注水站、计量站、配水间等采油设备上的电流、电压、温度、压力、液位、流量、含水等数据,用无线网络将远程数据上传至油田的局域网上,实现对采油过程的全面监控系统具有数据检测、数据共享、数据显示、辅助分析、报警、权限设置等功能。

 二、系统构成
  采用无线或有线技术作为传感器与RTU之间的通讯方法,将传感器、变送器、MPU控制器及无线收发模块组合在一起,构成一体化的微功耗无线智能网络传感器,实现生产参数的无线采集。
  
  1、局域无线收发模块
  采用世界先进的nrf905半双工通讯芯片,微功耗10mW,该芯片具有低电源电压工作1.9-3.6V、多通道工作ETSI/FCC兼容、可软件调节输出功率至-10db"传输前监听"载波检测协议、数据准备就绪输出、低功耗ShockBurst工作模式、侦测数据包地址匹配、数据包自动重发、自动产生CRC和数据前导码等功能,使得被嵌入的传感器形成智能微网络型www.cechina.cn,各传感器之间由地址区分,统一频点,形成微型网络。
  2、无线示功图测试仪
  无线示功图测试仪由载荷传感器、微功耗MCU─MSP单片机、加速度传感器、无线收发模块、电池等组成,可实现示功图无电缆测试、井次示功图数据存储、油井生产时率计算等功能。对于不同的用途,可以将无线收发模块,改为GPRS模块,实现示功图的远程检测。


  3、无线模拟量传感器
  在已有传感器的基础上加入了数据采集电路,包括仪表电池和数据采集板。该无线模块可以与压力变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器等可输出420mA信号的仪表,或带有专有通讯协议的仪表。
  4、无线RTU
  该无线RTU将采集、控制、通讯三种功能合为一体,实现对数据的采集和传输,它是整个系统的前端核心。利用自身所具有的开关量和模拟量数据采集接口采集数据,并通过自身所配备的RS232/RS484接口,可以采用有线或无线的通讯方式将数据发送至远端监控中心www.cechina.cn,配备专用的通讯软件可与组态软件的无缝连接。
  RTU的核心是监控器,由微处理器、微功耗无线收发模块、无线通讯模块、时钟电路、存储电路、接口电路、操作键盘及液晶显示器构成,整体采用SMT表贴工艺集成在电路板上,具有采集模拟量、数字量、指令控制输出、数据存储、数据传输、显示及键盘设置功能,可以完成油水井所需要的各种操作;主电路板上安装有微处理器、RS232/485接口电路、无线数据收发模块、键盘显示电路、数据存储电路、时钟电路、USB接口电路及电源电路。

 


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