SCADA系统在油田推油机远程测控中的应用

SCAD原统在油田推油机远程测控中的应用案例背景石油开采行业中抽油机井的管理是油田生产管理中最关键的环节之一。油井采油设备工作状态的好坏，直接关系到油田原油的产量和自身的经济效益。运用有限的资金，实时获取生产数据，进行智能判断，保护采油设备，同时将所获取的数据直接传送给数据中心进行分 析、诊断，为领导决策、指挥生产提供科学的依据，成为石油开采行业迫切需要解决的问题之一。由于油田的自然环境恶劣，对用于野外环境中的设备如油井RTU、无线通信模块、传感器等可靠性的要求极高，而野外环境中的设备占油田自动化设备的80%以上，因此野外环境中的设备可靠程度关系到油田自动化的成败。同时，制约油田数据采集系统自动化发展的一个重要因素就是油田各工作点采集数据多、位置分散。因此，通信系统的设计是保证远程测控终端稳定、可靠的重要基础。系统终端远程测控终端(JY- RTU6640)需要完成多路输入信号的实时采集、数据处理等工作，将 传感器送来表示油井状态的模拟信号变成数字信号，汇总后按照多机通讯协议对传送数据进行打包，借助 GSM/GPRS通讯平台，以射频信号的形式发射到空间。监控中心的接收装 置再利用相同的原理接收数据包并还原数据。按照抽油井工况巡检的要求，系统利用抽油机光杆载荷变化与电机电功率有一定对应关系的原理，测取抽油机电机的电压、 电流、电功率曲线，然后转换出等效示功图 (载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图)，将实测功率曲线与等效示功图相结合，综合分析判断电机、抽油机、供液等工况的连续实时监测系统。 在实际工作中以实测示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。在抽油机井口安装负荷传感器，在抽油机游梁支架上安装角位置传感器，分别测量光杆的负荷变化及抽油机运行周期变化；在抽油机电机配电柜中安装电压、电流传感器，分别对380 V、30 kW电机的三路电压、电流等模拟信号量进行测量，经过信号转换，发送到监控中心并由此绘制出抽油机的地 面示功图。本SCADA系统是利用数据采集终端、移动电台、计算机组成移动监测系统。终端利用各种传感器采集压力、温度、电流、各种开关数据，通过集成编码后，接受主控机无线电控 制，实时向主控机、移动监测机发送数据，其工作原理框图如图所示：硬件简介：提供设备状态指示灯，方便设备维护；宽电压供电范围：7V-30V;带RS232、RS485（232也转为485的情况下，可以有两路 485）;内置大容量SPI-flash（容量可选1Mbit-64Mbit）,实现数据的长时间本机保存（需定 制）；6路AD仿真量输入（12位），输入电压为0-30V,也可以测量4-20mA工业电流信号；6路继电器输出控制、4路光耦输入输出控制（输入和输出的位数自选）；内置RTG掉电可自动计时，定时定点唤醒，需定制；高效的电源管理设计，在对功耗要求严格的场合，实现低功耗节能，延长工作时间，需定制；传输支持多种协议，我公司自定协议和Modbus协议(ASCII、RTU Modbus TCP)完美支持；Modbus从机工作模式：标准从机、从机主动回传；数据远程传输支持 GPRS以太网等；数据传输采用GSM莫块可实现功能：GPRS断线自动重连；根据需要最多可同时连接 6个中心服务器；支持固定IP、域名解析和AP*网的寻址方式；支持 TCP UDP PPP ICMR DNS FTP等协议；支持的节点数，只要服务器资源允许，理论上为无数个；减少布线的成本和施工的麻烦；支持短信数据传输、短信参数配置功能；支持电话和短信唤醒功能；数据传输采用以太网模块可实现功能：支持10Mbps/100Mbps两种方式接入Internet ,数据传输速度加快， 适合大数据量 传输；支持 TCP UDP PPP ICMR DNS FTP等协议；支持的节点数，只要服务器资源允许，理论上为无数个；根据服务器的需要，协议可以支持更加丰富；支持网络数据唤醒功能；支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护；支持本地和远程固件升级。软件界面结束语系统有效地提高采油井各种工作状态参数的实时检测及控制水平，及时发现设备隐患及故障，能节省大量的人力物力，提高劳动生产率，系统为油井井口房被破坏、井口偷盗原油 的情况增加了监控手段极大地提高了计量的准确度和生产管理水平，保证了设备有效地运 行，改善了工人的劳动条件，降低了劳动强度。