本文摘要：1.系统设计解释 油田自动化信息系统建设主要还包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄漏监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，构建数据源头自动收集，利用油田现有网络资源自动读取到厂级动态数据库，为各级管理部门应用于获取对外开放的数据平台，使生产和管理人员及时掌控和掌控生产动态，从而构建整个生产过程的自动化；并可以对获得的动态数据展开统计资料、分析、优化，从而为确保生产设备长时间运转、降低生产成本获取重要依据。

1.系统设计解释　　油田自动化信息系统建设主要还包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄漏监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，构建数据源头自动收集，利用油田现有网络资源自动读取到厂级动态数据库，为各级管理部门应用于获取对外开放的数据平台，使生产和管理人员及时掌控和掌控生产动态，从而构建整个生产过程的自动化；并可以对获得的动态数据展开统计资料、分析、优化，从而为确保生产设备长时间运转、降低生产成本获取重要依据。下面我们就油井远程监控系统展开阐述。　　　　　　1.1.现状综述　　全国各地各采油厂已有所不同程度地展开了油井监控的试点工作，目前参予的厂商数量较为多，水平参差不齐，各个厂家都是在做到试点工作，也有个别厂家开始规模推展。

也暴露出很多的问题，主要展现出在油井现场设备可靠性劣，可维护性劣，无法忍受油井现场险恶的工作环境（还包括高温、低温、干燥和沙尘）。数据开放性过于，往往是各个厂家彼此之间相容，软件数据无法分享，呈现出一个个的自动化孤岛。　　　　全国十几万口油井，早已使用油井监控的油井会多达一万口，严重不足总数的10％。

　　　　　　1.2.设计思想　　　目的：　油井远程监控系统主要是通过对井口参数的动态检测，使用轮询-接收者的通信方式，将检测到的油井状态，通过无线方式传输给采油厂动态数据库服务器，并以C／S或Ｂ／Ｓ模式，使生产管理的各个部门需要及时掌控油井工作状态，延长油井故障处置时间，提升开井时率，减少原油产量，提升工作效率。另外，油井井口的控制器具备电量计算出来功能，可以为6kV电力线路配电自动化系统获取基础计算出来数据。　　　　　　原则：　　自动化工程必需按照“统一规划、统一标准、统一数据库”的原则建设，系统方案必需整体考虑到网络通讯、系统安全等问题，确保动态数据库标准对外开放，使整个系统具备极高的可靠性与实用性。

　　　　　　系统设计遵循“实用性、可靠性、先进性、不易确保”的基本原则，以便利操作者、可信运营为实行显然；方案设计既遥相呼应实际，便于实行，又侧重未来，为发展留有余地。技术方案广泛使用近几年发展和改良的新技术、新的设备、新的系统，其所有硬件和软件皆不应经过生产现场考验，经验证具备先进性和可靠性。　　　　　　整个油田自动化系统在局域网上根据地域特点在每个采油厂另设一个动态数据传控中心（还包括通讯处理机、动态数据库服务器、应用服务器），用作集中管理和存放在各采油厂所下辖区域内生产井、6KV配电线路、牵头车站、输油管线的现场动态数据，做动态数据库对外开放的原则。

　　　　　　整个系统包含如下：　　方案解释：　　井口控制器收集油井示功图、电量、回压、温度等参数，经CDMA/GPRS网或者数传电台，以CDMA/GPRS专线方式或者数传电台模块（RS232）终端采油厂通讯机、动态数据库服务器，厂矿小队的计算机可以用浏览器或客户端方式对动态数据库展开采访。井口控制器转变以往只采行电压、电流有效值地模式，而是动态收集计算出来电机电量参数，可为配电线路自动化系统获取所需的数据。　　　　　　6kV配电线路远方终端、采油厂通讯机、动态数据库、配电SCADA应用服务器、工作站等，利用CDMA/GPRS网，构成配电线路自动化系统，构建对配电线路运行状况的动态监控和管理。

　　　　　　集输站库自动化系统与输油管线外泄检测系统皆是比较独立国家的一个系统，经局域网将系统收集的生产数据上载采油厂动态数据库，构建网上数据共享。　　　　　　通过B/S模式，可以使管理者网页和查找全厂动态数据，及时理解现场生产情况。

也可以通过C/S模式对生产数据展开统计资料、分析。　　　　　　为了保证系统的时钟一致性，系统配有专用的GPS时钟，用作实时全网的系统时钟，还包括定点与各FTU、SU远方对时。

　　　　　　系统中通讯机、动态数据库服务器、应用服务器等最重要节点使用双机热可用配备，维持主机和备机之间数据的一致性，使主、备机可以在故障时可以随时转换运营。　　　　　　数据中心使用双网校验配备，且与油田局域网隔绝，当主网经常出现故障，备网可随时转换居多网运营。

　　　　　　网络安全性设计，使用防火墙、数据加密、网络隔绝、用户权限管理等技术和手段确保网络和信息的安全性。用户权限管理工作还包括系统用户资料库管理、用户注册、用户级别设置、用户权限设置等主要内容。　　　　　　目前仅有油田网络范围内已创建起了病毒预防体系，因此本系统病毒预防依照油田统一规范继续执行。

　　　　　　1.3.油井远程监控系统　　　　　　根据油井产于的地域特点与无线通讯技术发展的水平，油井远程监控系统考虑到用CDMA/GPRS或者数传电台通讯模式，系统主要由传感器、井口控制器SU、CDMA/GPRS（数传电台）通讯模块DTU、采油厂通讯机、动态数据库服务器、WEB服务器、监控网页终端等构成。系统框图如上面总图右图。　　　　　　油井工作状态传感器主要有温度传感器，压力传感器，电机电流、电压传感器抽油机载荷、偏移传感器、变压器一次外侧电流传感器，它们将油井的工作状态转换成对应的电压或电流值送来至井口控制器SU。然后经CDMA/GPRS网或数传电台，终端采油厂通讯机，数据通讯机使用轮询方式搜集井口控制器数据，数据经过分析经处置后，入采油厂动态数据库。

厂矿小队的计算机可根据有所不同的权限，使用C/S或B/S模式对动态数据库展开采访。　　　　　　1.3.1.系统构建的功能　　　　　　电泵井SU主要展开电压、电流、油井回压、井口温度等参数的测量。抽油机井SU主要展开示功图、电压、电流、油井回压、井口温度等参数的测量，且保有油井遥控启停功能。　　　　　　井口控制器具备电机军功功率、无功功率、功率因数、日用电量等参数的计算出来功能。

　　　　　　对电潜泵井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠载、井口回压过低、过低等异常情况检测报警；对抽油机井停机、电压过压、欠压、电流过流、欠载、井口回压过低、过较低、载荷过低等异常情况检测报警。线路电话瞬间，也作为异常情况报警。　　　　　采油队监控机按照管理权限仅有能查找本队油井的工作状态、动态收据、及涉及通信模块工作状态、配电线路工作状态。

　　　　　　抽油机井示功图、电流图（或功率图），除定点收集留存外，采油队可根据生产情况，手动自由选择油井井号，动态索取示功图、电流图（或功率图）。　　　　　　当电潜泵井经常出现短路停机故障时，将停机前一分钟内三相电流（Ia、Ib、Ic）与线电压（如Uab）的数据上载数据库，为电泵故障诊断获取分析数据。　　　　采油队监控机具备静态数据网页和编辑等功能：还包括抽油机型号、配备电机型号、油井井号、冲程、线路名称、量程上、上限、报警上、上限、油井井况等方面的数据，并需要加到新的进油井、移除投产油井、改动作业井的基本数据。

　　　　　　系统具备示功图、电流图（或功率图）、电流、电压等参数的动态趋势、历史趋势监控功能，可便利地理解长时间的参数变化情况，便利较慢分析。　　　　　　系统不应将地理概念引进图形系统，使图形能体现地理信息，可以十分直观形象体现整个油区的工作状况。

　　　　　　采油厂、矿与涉及科室需要通过浏览器查找厂、矿、队油井的工作状态与动态数据，当天停井情况、开机时率统计资料，以及历史数据与历史记录。　　　　　　1.3.2.必须传输的数据　　　　　　抽油机井须要上载数据主要有：载荷（仅次于与最小值）、回压、井口温度、电流（Ia、Ib、Ic）（仅次于与最小值）、电压（Ua、Ub、Uc）有效值、军功功率、无功功率、功率因数、上下冲程仅次于电流值、上下冲程功率、均衡亲率、日用电量、总计电量、冲次、系统状态、收集时间等数据。示功图、电流图（或功率图）必须一个冲次内载荷、电流（或功率）的所有收集量，每个图约必须200个数据。

因此，数据总量大约为430个数据，其中基本数据量为30个数据。　　　　　　电潜泵井须要上载数据主要有：回压、井口温度、电流（Ia、Ib、Ic）、电压（Ua、Ub、Uc）、逆军功功率、无功功率、功率因数、日用电量、总计电量、系统状态、收集时间等数据。数据总量大约为20个数据。

　　　　　　1.3.3.采油队主车站　　　　　　油井生产监测系统由加装在油井上的监测终端、加装在采油厂级的通讯和数据服务器、采油队等用户用于的监测界面、现场通讯系统和管理通讯系统五个部分构成。系统结构如下图右图：油井监测系统软件由通讯软件、数据处理软件、命令处理软件、报警和事件处理软件、安全性控制软件、图形界面软件和图形制作软件构成。

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