1 引言
隨著油田工業(yè)的發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化水平的提高以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的高速發(fā)展,油田數(shù)據(jù)采集逐步過(guò)度到自動(dòng)化采集,數(shù)據(jù)傳輸逐漸從人工電話發(fā)展到無(wú)線傳輸井誉,油田監(jiān)控由站場(chǎng)監(jiān)控走到遠(yuǎn)程監(jiān)控,整個(gè)油田的生產(chǎn)整胃、安全管理由傳統(tǒng)方式向數(shù)字化方向發(fā)展颗圣。然而,整個(gè)油田有數(shù)千個(gè)采油屁使、送油站/井在岂、計(jì)量站,地理位置分散阵膛,采集的大量數(shù)據(jù)如何更好的集成監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)滋箫,一直以來(lái)阻礙著油田系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展;紫金橋軟件公司推出了油田數(shù)字化的全新理念——抽油機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)字化解決方案哩晕。
2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
抽油機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)字化解決方案是以控制中心服務(wù)器機(jī)組為核心的多級(jí)分布式系統(tǒng)箕径。服務(wù)器機(jī)組負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理與監(jiān)控、發(fā)布冯爷,為系統(tǒng)控制級(jí)別迅督;客戶機(jī)群通過(guò)web網(wǎng)站形式進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控陪罕,為操作控制級(jí)別,支持遠(yuǎn)程控制胃症。分布于現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)站的plc和采集模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和抽油機(jī)設(shè)備的控制操作将借,為過(guò)程控制級(jí)別。多級(jí)系統(tǒng)通過(guò)可靠的中國(guó)移動(dòng)gprs網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了完整的scada監(jiān)控系統(tǒng)肢椅,如圖1所示讽椿。
圖1 油田scada監(jiān)控系統(tǒng)
(1) 數(shù)據(jù)采集層:采集低層由分布在現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)采集終端模塊組成,負(fù)責(zé)抽油機(jī)相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的采集任務(wù)害唧。
(2) 通訊層:本層由服務(wù)器群組的ethernet通訊資源子網(wǎng)和gprs數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)組成犁柜,負(fù)責(zé)服務(wù)器群組數(shù)據(jù)交流以及現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
(3) 業(yè)務(wù)處理層:本層主要由控制中心服務(wù)器機(jī)組構(gòu)成堂淡。控制中心服務(wù)器機(jī)組完成業(yè)務(wù)處理扒腕、數(shù)據(jù)備份绢淀、信息發(fā)布任務(wù)。業(yè)務(wù)處理主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集瘾腰,數(shù)據(jù)分析處理皆的,信息發(fā)布以友好方法顯示給用戶:c/s和b/s兩種方式。數(shù)據(jù)備份主要是保證重要數(shù)據(jù)的不丟失蹋盆。
(4) 用戶應(yīng)用層:本層主要給用戶提供友好界面接口费薄,使用戶遠(yuǎn)程瀏覽現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備栖雾。
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2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
基于上述解決方案楞抡,在紫金橋軟件提供的平臺(tái)的基礎(chǔ)上,完成抽油機(jī)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)析藕。系統(tǒng)提供b/s和c/s兩種訪問(wèn)方式召廷,都支持系統(tǒng)的各功能的應(yīng)用。
(1) 數(shù)據(jù)采集功能:電參數(shù):三相電壓诱紫、有功功率二焰、無(wú)功功率、無(wú)功功率澈越、功率因數(shù)谣旨;抽油機(jī)井口壓力和計(jì)量站井口壓力;運(yùn)行狀態(tài)晨瀑;沖程尘蟋、沖次;載荷功圖材哺;電流圖级嘀;有功功率圖广莉。
(2) 數(shù)據(jù)處理功能:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、曲線顯示功能胖讶;數(shù)據(jù)異常報(bào)警德检,報(bào)警信息存儲(chǔ);日運(yùn)行時(shí)間斯娃、月運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)澎灸;判斷抽油機(jī)的停機(jī)報(bào)警;井口壓力報(bào)警遮晚;通訊異常報(bào)警性昭。
(3) 系統(tǒng)調(diào)整功能:根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制;根據(jù)權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程控制县遣。
(4) 多種友好運(yùn)行方式:提供b/s和c/s兩種訪問(wèn)方式糜颠。
(5) 管理維護(hù)功能。
(6) 強(qiáng)大的權(quán)限功能萧求。
(7) 完整的日志功能其兴。
2.3 系統(tǒng)功能案例
系統(tǒng)菜單包括:系統(tǒng)設(shè)置,數(shù)據(jù)采集夸政,曲線數(shù)據(jù)元旬,歷史數(shù)據(jù),報(bào)表打印守问,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)匀归,使用幫助,退出系統(tǒng)耗帕。利用導(dǎo)航數(shù)組件毯舞,用戶可以方便的選擇相應(yīng)的設(shè)備名稱(chēng),油井當(dāng)前的各項(xiàng)參數(shù)可以直觀的顯示在界面中解夜,電流吃会、功率、載荷以曲線圖的形式顯示李狼。各種曲線提供歷史查詢(xún)和打印的功能炊办,分別如下所示。
(1)用戶可以選擇某一油井在某一時(shí)間段的曲線榆模,曲線之間可以很方便的切換瀏覽何哎。曲線及各種相關(guān)的油井參數(shù),可以定時(shí)采集也可以手動(dòng)采集积辞。定時(shí)采集的時(shí)間可以根據(jù)需要設(shè)置拳笨,如圖2、圖3所示菠卖。
圖2 數(shù)據(jù)采集畫(huà)面
圖3 數(shù)據(jù)曲線畫(huà)面切換
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(2) 曲線的橫縱軸數(shù)據(jù)可以查詢(xún)得到咏肠,并能夠?qū)?shù)據(jù)導(dǎo)成excel文件袭靶,便于進(jìn)一步分析處理。油井的各參數(shù)查詢(xún)提供實(shí)時(shí)和歷史兩種方式威恼,如圖4所示品姓。
圖4 導(dǎo)出的excel文件
報(bào)表中的參數(shù)可以根據(jù)需要選擇是否瀏覽。報(bào)警及操作員的操作信息都可以記錄箫措,通過(guò)圖5界面查詢(xún)腹备。
圖5 界面查詢(xún)畫(huà)面
(3) 操作員的各種操作,包括登陸時(shí)間斤蔓,退出時(shí)間等都可以查詢(xún)到植酥。各油井重要參數(shù)的報(bào)警記錄也可以方便的查詢(xún),提供完善的用戶權(quán)限管理功能弦牡,如圖6所示友驮。
圖6 操作記錄查詢(xún)
(4) 具有管理員權(quán)限的用戶可以增加、修改驾锰、刪除用戶喊儡,每一個(gè)用戶都可以設(shè)置用戶名、真實(shí)姓名稻据、密碼、用戶級(jí)別买喧、用戶時(shí)限等霉枢。不同的用戶有不同的操作權(quán)限,如圖7所示榔屈。
圖7 權(quán)限管理畫(huà)面
3 結(jié)束語(yǔ)
先進(jìn)的控制系統(tǒng)是一個(gè)現(xiàn)代化工程的標(biāo)志斑宴,對(duì)于企業(yè)有著深遠(yuǎn)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本方案主要構(gòu)建抽油機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)字化亏铭,乃至實(shí)現(xiàn)整個(gè)油田的信息化窒埃。本系統(tǒng)的有效的實(shí)現(xiàn)了油井的監(jiān)管,減少了操作人員的勞動(dòng)量闰纪,降低了誤差宽考,節(jié)約能源,提高了整體的安全性畴瓜。系統(tǒng)畫(huà)面清晰啃碗,易于維護(hù),方便操作轨充。系統(tǒng)已經(jīng)在全國(guó)各大油田有過(guò)成功的應(yīng)用荞看,推廣價(jià)值巨大。
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