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油田抽油機測控系統方案

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油田抽油機測控系統方案


油田抽油機測控系統方案

系統概述

隨著電子技術和通信技術的發展,“數字化油田”建設已取得了豐碩的成果,為油田節能降耗做出了重大貢獻。抽油機的運行狀況直接關系到石油的開采量,示功圖是Z能表達抽油機工況的重要參數,其光桿懸點載荷、位移的測量目前主要采用懸繩器式的載荷位移傳感器,其載荷信號通過電纜與后端測量設備連接,而位移信號由拉線帶動機械卷輪及電位器產生,或是角位移傳感器。對于長期連續性測量的集群監控系統,由于懸垂的信號電纜長期動態運行極易造成電纜及街頭的損壞,使監控系統無法正常運行。常規低壓測試頻繁的操作,位移信號的拉線機械卷輪機構容易損壞,常常影響測試工作的進行,而角位移傳感器的安裝方式存在非常嚴重的安全隱患,在當今“安全生產第一位”的時代,這種測量方式存在致命的弱點。因此,解決該問題的關鍵在于取消機械傳動裝置和有線纜的傳輸設計,改為無線測量,并且位移信號測量采用與載荷信號一體化的設計結構。

根據油田部分油井現場沒有供電電壓,節約能源考慮設備采用太陽能板供電方式。經過長期的油田實地實驗改進研制出了載荷位移一體化示功傳感器,該傳感器綜合了載荷、位移、沖程、沖次、功圖等參數,有線方式傳輸到安裝在配電柜或者動力柜里的后端接收平臺,并在接收端采用GPRS網絡把功圖數據傳輸到遠程的監控中心服務器,監控中心服務器上只需安裝本公司開發的監控軟件,即可實現實時監控抽油機現場功圖的目的,用戶只需找到一臺能上網的電腦通過網頁遠程登錄監控中心服務器遠程察看現場數據,并具備故障后往預設手機號報警的功能,實現了隨時隨地能查看抽油機現場參數的目的。

二.系統特點

該系統適應多種通信系統及通信方式,實現了對石油系統全功能監控。該系統經過多年的不斷完善,使其具備了功能強大、組網方便、穩定可靠、操作方便、便于升級、維護,界面美觀、直觀的特點。

1.功能強大

本系統采用太陽能板給設備供電,既節約能源,又實現對油田目前所有的傳感器參數進行遠程采集,并具備隔離和抗干擾能力,通信能夠兼容有線、無線、微波、光纜等通信系統和高速、低速等通信方式,使數據采集和傳輸的綜合能力變得十分強大,完全適用于油田的復雜數據系統。

2 .組網方便

由于系統支持GPRS通信網絡及協議,使得系統組網特別方便,用戶可以根據既有的通信設施以及相關設備,選擇方便、廉價的技術方案,既可以利用已有資源,節約大量經費,又可以實現新舊系統的有機結合。

3 .穩定可靠

由于系統采用分散采集和層次通信,與計算機集中采集的方案相比,系統不會因某個單獨原因而崩潰,同時系統的每一級CPU都有watchdog及多層保護軟件,重要設備采用雙機備份,任何單個設備故障均不會影響整個系統的正常工作,所以系統十分穩定可靠,數據可永久保存。

4 .便于維護

系統的主要硬件或采用通信設備,或由自己研制,所有系統軟件(包括控制軟件、采集軟件、通信軟件、數據庫管理軟件、顯示軟件等)均為本公司自行研制,因此可隨時根據客戶的需求進行軟件升級,維護技術及維護配件都不會成為障礙,可保證系統的正常運行。同時,網絡客戶軟件會隨著服務器的升級自動升級,使網絡用戶的使用十分簡便。

5.界面美觀、直觀

本系統采用“瀏覽器/服務器”(B/S)架構,數據庫采用SQL Server 2005,并結合微軟的SilverLight2.0作為客戶端載體,因此界面十分美觀。同時支持地圖顯示的功能,用戶查看起來十分直觀。

6 .操作簡便

系統的數據查詢在直觀的界面上用鼠標或觸摸屏操作,系統設置可在數分鐘內教會一個熟悉計算機的人員,操作簡便。

三.功能簡介

1、數據檢測功能:

本設備自動檢測、記錄采油設備上的光桿載荷、光桿位移、電壓、電流、電功率等數據。設備都配備高精度的采集電路單元、無線通信單元,并具備極強的抗干擾能力。

2、數據共享功能:

現場檢測到的各種傳感器信號通過GPRS網絡或以太網傳輸到中央監控機房服務器上后,通過安裝在服務器上本公司開發的B/S架構軟件系統后,即可實現抽油機現場數據的實時發布功能,能允許上千人同時上網查看現場數據,這樣就實現了數據共享功能,使現場數據查看變的尤其方便。

3. 輔助分析功能

及時發現抽油機停泵狀態,并根據出現的狀態進行匯總和分析。

4.短信報警功能 

通過支持短消息報警功能,用戶設定報警手機號碼后,一旦油井參數出現報警信息,系統將自動將自己設定的報警信息直接發送到設定的手機號碼上,便于及時發現問題并處理問題。

5. 報表功能

可根據用戶需要輸出并打印任何形式的報表。

6. 權限設置功能

權限設置功能分一般操作遠程、管理員、超級系統管理員三種,利用輸入用戶名和密碼加以限制和設定

四.技術指標

1)、太陽能板供電電壓12V 20W

2)、 整機額定功耗:     峰值功耗5W,正常工作時功耗3W

3)、一體化無線功圖采集技術指標

測量Z大位移:無限制,精度:± 1%F.S;

載荷測量范圍:0~200KN(可以訂制),精度:±1%F.S,零點Z大漂移± 2%

每個功圖的數據點數不小于250點 

遠程無線數據傳輸:GPRS

工作溫度范圍:-30~85℃;

4)、電流測量范圍:檢測精度0.5級,檢測范圍0-200A

5)、電壓量程范圍:檢測精度0.5級,檢測范圍380V-500V

6)、遠程傳輸接口:中國移動GPRS網絡

7)、環境溫度使用范圍:-30~90℃,可在惡劣環境下工作

8)鉛蓄電池容量12V 17AH,設備正常連續待機時間不小于10天。

五.系統原理

設備由高精度的無線數據采集模塊、交流量數據采集模塊,、功圖采集模塊,GPTS數據傳輸模塊、控制柜等組成.功圖數據采集模塊將采集的載荷位移數據形成功圖,交流量數據采集模塊采集三相電流、電壓、功率等電參數。數據傳輸傳輸模塊將數據傳輸到數據中心。

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