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油田油井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

文檔作者：梁茂海文檔來(lái)源：深圳市研祥智能科技股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月01日
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(PLC&amp;amp;FA) 2004年3月
油田油
石化行業(yè)應(yīng)用
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井自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
Oil Field Well Automation System Supervise Solution Project
深圳市研祥智能科技股份有限公司 梁茂海
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l 引言
油田油井大多都分布在各采油場(chǎng)， 油井工作狀況的監(jiān)
測(cè)和控制，一直是采油場(chǎng)一項(xiàng)重要和困難的內(nèi)容，一般的油
井大多為油井巡視員或維修工定期巡回檢查，隨著油田現(xiàn)代
化管理水平的不斷提高，早期的巡視員方式已逐漸被油井無(wú)
人值守所代替。研祥采用EIP平臺(tái)與目前現(xiàn)有的工業(yè)控制技
術(shù)，整合出適合國(guó)內(nèi)油井實(shí)際情況的無(wú)線遙控遙測(cè)系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)基本構(gòu)成
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示， 系統(tǒng)主要由采油場(chǎng)監(jiān)控中心
圖1 系統(tǒng)方框圖
108 I Programmable controller&amp;amp; factory automation
和油井無(wú)線遙測(cè)遙控主機(jī)、傳感器、電機(jī)控保裝置等組成。采
油場(chǎng)監(jiān)控中心一般設(shè)置在礦部、辦公室或其它監(jiān)控調(diào)度部門(mén)，
包括有一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、一臺(tái)激光打印機(jī)和監(jiān)控中心收
發(fā)信機(jī)以及油井無(wú)線遙測(cè)遙控主機(jī)(RTU)等部件。
3 系統(tǒng)工作方式
油井工作狀態(tài)傳感器主要有溫度傳感器， 電壓傳感
器， 電機(jī)電流傳感器， 被監(jiān)控開(kāi)關(guān)斷／ 合傳感器， 它們
將油井的工作狀態(tài)變換成對(duì)應(yīng)的電壓或電流值送至遠(yuǎn)程智
能無(wú)線RT U。本系統(tǒng)留有擴(kuò)展接口， 可根據(jù)油井實(shí)際現(xiàn)
場(chǎng)控制情況進(jìn)行增加。
油井RTU 由帶有A／D，D／A變換器的高性能的單
片機(jī)， 電源管理電路，蓄電池供電電路以及無(wú)線數(shù)傳電
臺(tái)組成。A／D變換將傳感器送來(lái)的表示油井狀態(tài)的模擬
信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，再由無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行信號(hào)處理和調(diào)
制， 以射頻信號(hào)的形式幅射到空間。電源管理電路是用
來(lái)監(jiān)測(cè)交流電源用， 一旦交流電源斷電， 自動(dòng)轉(zhuǎn)為畜電
池供電。當(dāng)交流供電正常時(shí)， 又恢復(fù)由交流電源供電并
對(duì)蓄電池充電，始終保持RT U 供電正常。如圖2所示。
監(jiān)測(cè)中心收發(fā)信機(jī)從空中接收到由油井遙控遙測(cè)主機(jī)
的信號(hào)后， 通過(guò)對(duì)射頻信號(hào)放大、解調(diào)，恢復(fù)成數(shù)傳信
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石化行業(yè)應(yīng)用
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由
《PLC&amp;amp;F／O 2004年3月
(3)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和打印
耗電量， 故障情況實(shí)時(shí)電腦顯示和統(tǒng)計(jì)報(bào)表打印。
(4)擴(kuò)展功能
本系統(tǒng)留有擴(kuò)展口， 可根據(jù)油井情況和客戶需求增
加。井口溫度監(jiān)測(cè)， 井口油壓監(jiān)測(cè)， 井口套壓監(jiān)測(cè)。
圖2 油井RTU組成框圖
號(hào)送中心工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理計(jì)算， 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井工況。
當(dāng)有異常時(shí)， 中心工業(yè)控制計(jì)算機(jī)立即向油井遙控遙測(cè)主
機(jī)發(fā)出控制命令， 控制電機(jī)停機(jī)待修。這樣可以實(shí)現(xiàn)整
個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行， 無(wú)人職守進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。
4 系統(tǒng)配置說(shuō)明
名稱 數(shù)量 功能說(shuō)明
FSC一17llVN 1 研祥工業(yè)計(jì)算機(jī)P4級(jí)別主板
IPC一61 14P4 1 研祥4 PCI插槽工控底板
IPC一810A 1 研祥工控4U機(jī)箱
研祥16路帶隔離DI和1 6繼電器
PCI一16P16R 1
DO PCI總線報(bào)警卡
油井RTU N 檢測(cè)單口采油井的狀態(tài)
從空中接收到由油井RTU的信
號(hào)后， 通過(guò)對(duì)射頻信號(hào)放大、
中心接收發(fā)機(jī) 1 解調(diào)， 恢復(fù)成數(shù)傳信號(hào)送中心
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理計(jì)算，
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油井工況。
MODEM 1 電話線通訊工具
激光打印機(jī) 1 打印數(shù)據(jù)記錄表格
5 系統(tǒng)主要功能
(1)油井工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)
a)抽油機(jī)電源電壓監(jiān)測(cè)
b)抽油機(jī)電源電流監(jiān)測(cè)
C)電機(jī)開(kāi)／關(guān)監(jiān)測(cè)
d) 漏油，盜油監(jiān)測(cè)
(2)油井實(shí)時(shí)故障報(bào)警
a)電壓過(guò)壓、欠壓報(bào)警
b)電流過(guò)流報(bào)警
C)抽油機(jī)停報(bào)警
d) 漏油， 盜油報(bào)警
6 系統(tǒng)工程設(shè)備組成
(1)傳感器組件
(2)油井無(wú)線遙測(cè)遙控主機(jī)(油井RTU)
(3)監(jiān)控中心收發(fā)信機(jī)
(4)控中心系統(tǒng)軟件(可使用通用版組態(tài)軟件)
(5)監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)(研祥工控整機(jī))
7 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
(1)采用國(guó)內(nèi)工控機(jī)產(chǎn)品， 具有高的性價(jià)比， 同時(shí)具
有完善的售前和售后服務(wù)；
(2)靈活的通訊方式，滿足現(xiàn)代化的需求，在通訊上
有穩(wěn)定可靠的技術(shù)保障；
(3)工控機(jī)與RTU一起發(fā)揮強(qiáng)大的作用，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系
統(tǒng)的自動(dòng)化控制， 無(wú)需花費(fèi)價(jià)格昂貴的PLC控制器；
(4)整個(gè)系統(tǒng)組態(tài)非常方便， 同時(shí)縮短整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)
發(fā)時(shí)間。
8 系統(tǒng)總體評(píng)價(jià)
在該監(jiān)控系統(tǒng)中，使用組態(tài)軟件和無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)，
系統(tǒng)無(wú)線遙測(cè)遙控主機(jī)(RTU)將檢測(cè)到的單口采油井的現(xiàn)
場(chǎng)狀態(tài)， 通過(guò)無(wú)線方式傳送給監(jiān)控中心， 從而實(shí)現(xiàn)各單井
狀態(tài)的集中監(jiān)控，減少人員投入， 有力的縮短油井故障發(fā)
現(xiàn)和排除時(shí)間，極大的提高了生產(chǎn)效率， 同時(shí)系統(tǒng)的性價(jià)
比特高， 無(wú)需采購(gòu)價(jià)格昂貴的PLC控制器。另外，本系統(tǒng)
還非常適合輸油管漏油， 盜油監(jiān)測(cè)，在多家采油場(chǎng)中使用，
取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
【1】 ((中國(guó)石油文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)
作者簡(jiǎn)介
梁茂海 男 畢業(yè)于武漢理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)士學(xué)
位，畢業(yè)后一直從事于專業(yè)學(xué)習(xí)和研究， 目前在研祥智能
科技股份有限公司擔(dān)任產(chǎn)品經(jīng)理職務(wù)， 一直致力于研祥EIP
產(chǎn)品規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)工作。

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