1.系統(tǒng)要求
對(duì)電潛泵井停機(jī)、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低等異常情況檢測(cè)報(bào)警;對(duì)抽油機(jī)井停機(jī)、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低、載荷過低等異常情況檢測(cè)報(bào)警。線路來電瞬間,也作為異常情況報(bào)警。
采油隊(duì)監(jiān)控機(jī)按照管理權(quán)限僅能查詢本隊(duì)油井的工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)收據(jù)、及相關(guān)通信模塊工作狀態(tài)、配電線路工作狀態(tài)。
抽油機(jī)井示功圖、電流圖(或功率圖),除定時(shí)采集保存外,采油隊(duì)可根據(jù)生產(chǎn)情況,手動(dòng)選擇油井井號(hào),實(shí)時(shí)索要示功圖、電流圖(或功率圖)。
當(dāng)電潛泵井出現(xiàn)過載停機(jī)故障時(shí),將停機(jī)前一分鐘內(nèi)三相電流(Ia、Ib、Ic)與線電壓(如Uab)的數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)庫(kù),為電泵故障診斷提供分析數(shù)據(jù)。
采油隊(duì)監(jiān)控機(jī)具有靜態(tài)數(shù)據(jù)瀏覽和編輯等功能:包括抽油機(jī)型號(hào)、配置電機(jī)型號(hào)、油井井號(hào)、沖程、線路名稱、量程上、下限、報(bào)警上、下限、油井井況等方面的數(shù)據(jù),并能夠添加新開油井、刪除停產(chǎn)油井、修改作業(yè)井的基本數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)具有示功圖、電流圖(或功率圖)、電流、電壓等參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)監(jiān)視功能,可方便地了解長(zhǎng)時(shí)間的參數(shù)變化情況,方便快速分析。
系統(tǒng)應(yīng)將地理概念引入圖形系統(tǒng),使圖形能反映地理信息,可以非常直觀形象反映整個(gè)油區(qū)的工作狀況。
采油廠、礦與相關(guān)科室能夠通過瀏覽器查詢廠、礦、隊(duì)油井的工作狀態(tài)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),當(dāng)天停井情況、開機(jī)時(shí)率統(tǒng)計(jì),以及歷史數(shù)據(jù)與歷史記錄。
電泵井 SU 主要進(jìn)行電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測(cè)量。抽油機(jī)井SU 主要進(jìn)行示功圖、電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測(cè)量,且保留油井遙控啟停功能。
井口控制器具有電機(jī)有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量等參數(shù)的計(jì)算功能。
2.系統(tǒng)架構(gòu)
井口控制器采集油井示功圖、電量、回壓、溫度等參數(shù),經(jīng)CDMA/GPRS 網(wǎng)或者數(shù)傳電臺(tái),以CDMA/GPRS 專線方式或者數(shù)傳電臺(tái)接口(RS232) 接入采油廠通訊機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,廠礦小隊(duì)的計(jì)算機(jī)可以用瀏覽器或客戶端方式對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問。井口控制器改變以往只采電壓、電流有效值地模式,而是實(shí)時(shí)采集計(jì)算電機(jī)電量參數(shù),可為配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。
6kV 配電線路遠(yuǎn)方終端、采油廠通訊機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、配電SCADA 應(yīng)用服務(wù)器、工作站等,利用CDMA/GPRS 網(wǎng),組成配電線路自動(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。
集輸站庫(kù)自動(dòng)化系統(tǒng)與輸油管線泄漏檢測(cè)系統(tǒng)均是相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)系統(tǒng),經(jīng)局域網(wǎng)將系統(tǒng)采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳采油廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)共享。
通過B/S 模式,可以使管理者瀏覽和查詢?nèi)珡S實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況。也可以通過C/S 模式對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。
為了保證系統(tǒng)的時(shí)鐘一致性,系統(tǒng)配備專用的GPS 時(shí)鐘,用于同步全網(wǎng)的系統(tǒng)時(shí)鐘,包括定時(shí)與各FTU、SU 遠(yuǎn)方對(duì)時(shí)。
系統(tǒng)中通訊機(jī)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器等重要節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備用配置,保持主機(jī)和備機(jī)之間數(shù)據(jù)的一致性,使主、備機(jī)可以在故障時(shí)可以隨時(shí)切換運(yùn)行?! ?shù)據(jù)中心采用雙網(wǎng)冗余配置,且與油田局域網(wǎng)隔離,當(dāng)主網(wǎng)出現(xiàn)故障,備網(wǎng)可隨時(shí)切換為主網(wǎng)運(yùn)行?! 【W(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì),采用防火墻、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)隔離、用戶權(quán)限管理等技術(shù)和手段保證網(wǎng)絡(luò)和信息的安全。用戶權(quán)限管理工作包括系統(tǒng)用戶資料庫(kù)管理、用戶注冊(cè)、用戶級(jí)別設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置等主要內(nèi)容。
目前全油田網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)已建立起了病毒防治體系,因此本系統(tǒng)病毒防治依照油田統(tǒng)一規(guī)范執(zhí)行。
3.軟件說明
油井生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由安裝在油井上的監(jiān)測(cè)終端、安裝在采油廠級(jí)的通訊和數(shù)據(jù)服務(wù)器、采油隊(duì)等用戶使用的監(jiān)測(cè)界面、現(xiàn)場(chǎng)通訊系統(tǒng)和管理通訊系統(tǒng)五個(gè)部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
油井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件由通訊軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、命令處理軟件、報(bào)警和事件處理軟件、安全控制軟件、圖形界面軟件和圖形制作軟件組成。
通訊軟件主要負(fù)責(zé)通過設(shè)定的通訊規(guī)約和接口與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊,獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)或向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)和指令。
數(shù)據(jù)處理軟件主要負(fù)責(zé)將通訊軟件得到的原始數(shù)據(jù)按現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換、判斷是否需要產(chǎn)生報(bào)警及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。
命令處理軟件主要負(fù)責(zé)處理用戶的下發(fā)命令、將命令轉(zhuǎn)換為通訊服務(wù)器的控制指令,并協(xié)調(diào)多個(gè)用戶同時(shí)下發(fā)命令時(shí)的關(guān)系。
報(bào)警和事件處理軟件負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的報(bào)警效果、對(duì)報(bào)警和事件進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)。
安全控制軟件負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)用戶的認(rèn)證和授權(quán)信息,對(duì)系統(tǒng)用戶進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限檢查。
圖形界面軟件和圖形制作軟件用于生成和顯示用戶圖形界面。
4.系統(tǒng)流程為:
油井的數(shù)據(jù)由油井終端負(fù)責(zé)采集,油井終端上裝通訊模塊,采集到的數(shù)據(jù)由通訊模塊送至位于采油廠信息中心的通訊服務(wù)器。數(shù)據(jù)經(jīng)處理后存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。采油廠用戶通過應(yīng)用服務(wù)器獲取系統(tǒng)服務(wù),應(yīng)用服務(wù)器訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)。
由用戶發(fā)起的操作,如手工召測(cè)數(shù)據(jù)、更改配置等,由應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理,并通知通訊服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)的操作。
(1) 數(shù)據(jù)采集功能
數(shù)據(jù)定時(shí)采集:能夠采集各種可以通過通道傳遞到主站的遙測(cè)、遙信、電度及其它類型的量測(cè)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)定時(shí)召喚油井終端數(shù)據(jù),召喚周期可按功圖、電流圖和其它量分別以分鐘為單位設(shè)置,最小為1 分鐘,最大為255 分鐘;
按需數(shù)據(jù)采集:采油廠用戶終端可在任何時(shí)刻請(qǐng)求召喚一口或多口井的數(shù)據(jù);
通訊控制功能:?jiǎn)?dòng)/停止對(duì)油井終端的數(shù)據(jù)采集、切換終端使用的通道等;通道質(zhì)量監(jiān)視及故障診斷,通訊流量計(jì)算;
GPS 對(duì)時(shí):接入GPS 時(shí)鐘信號(hào),定時(shí)統(tǒng)一全系統(tǒng)時(shí)鐘,并向各油井終端發(fā)送對(duì)時(shí)命令;可支持多種通訊規(guī)約、多種通訊通道;添加/刪除油井終端,修改終端通訊參數(shù),如地址、通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)召喚周期等;修改油井終端參數(shù),如各種報(bào)警限值,抽油機(jī)沖程、沖次、各傳感器量程等參數(shù),并將必要的參數(shù)下發(fā)到油井終端;
(2) 數(shù)據(jù)處理功能
事項(xiàng)報(bào)警處理功能:系統(tǒng)對(duì)模擬量可分別設(shè)置報(bào)警上、下限,有效上、下限,當(dāng)數(shù)據(jù)越限值時(shí)可生成報(bào)警記錄??啥x報(bào)警的音響效果,活給出語音報(bào)警提示;
事件記錄,系統(tǒng)記錄所有用戶操作、通訊事件和終端報(bào)警;
數(shù)據(jù)保存周期可按不同數(shù)據(jù)類型設(shè)置為逢變即存、10 分鐘、30 分鐘、60 分鐘(保存周期應(yīng)大于等于采集周期);
權(quán)限管理。所有系統(tǒng)操作均有授權(quán)控制;
(3) 人機(jī)界面功能
界面循環(huán)顯示:授權(quán)用戶可選擇油井,使基本信息界面可自動(dòng)循環(huán)顯示,顯示時(shí)間可在5 秒-30 秒之間以秒為單位設(shè)置;
報(bào)警發(fā)生時(shí),可自動(dòng)推出報(bào)警畫面,并伴有聲音或語音報(bào)警;
結(jié)合地理位置圖顯示油井信息,如開/關(guān)井,基本運(yùn)行數(shù)據(jù)等;
結(jié)合地理位置圖顯示與油井相關(guān)的電力線路運(yùn)行信息,如是否停電等;
生成各采集參數(shù)的時(shí)間曲線;
顯示示功圖:功圖迭加和并列對(duì)比;
計(jì)算功能:支持常用函數(shù)功能;
歷史數(shù)據(jù)綜合查詢及生成報(bào)表;
遙控啟/停井(預(yù)留功能)
(4) 系統(tǒng)維護(hù)功能
為油井終端維護(hù)人員提供手持終端,以便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù),并可在局信息網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警信息;
(5) 報(bào)表功能
可自定義報(bào)表格式,生成EXCEL 報(bào)表。