油田数字化自动采油控制完整系统Word格式文档下载.docx
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系统结合了采油工程技术、自动化仪表技术、通信技术和计算机技术,具有油井自动控制、实时示功图、压力、温度、电参数等数据采集、液量计量和历史数据查询等功能。
系统能够在无人值守的情况下实现油井的远程实时监控,实现完整的生产数据统计分析,及时掌握油井的动态变化,提高油田生产效率,保证安全生产,增加经济效益。
系统集计算机软件技术、网络技术、无线通信技术、数据采集、控制、存储技术及先进的传感器技术术为一体。
人性化界面设计,能迅速定位至各个关键界面,相关界面采用分级操作机制,方便员工进行操作。
一、系统结构
整个系统从整体上可分为三个部分:
1、监控中心(上位机部分)。
2、通信网络部分(采用GPRS和ZigBee相结合的方式)。
3、现场采集、控制部分(下位机部分)。
1.1、GPRS技术及其特点
GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。
GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s,实际应用带宽大约在40~100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于Internet连接、数据传输等应用。
它采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用。
GPRS能将数据打包发送,允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源,只有在资料需要传送时才会占用频宽,且传输时按量计价,特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输,对于用户来说比较经济合理。
在本系统中使用GPRS技术传输,实现数据分组发送和接收。
能永远在线并且只按传输流量计费,较大幅度地降低服务成本。
1.2、ZigBee技术及特点
ZigBee这个名字来源于蜂群的通信方式:
蜜蜂之间通过跳Zigzag形状的舞蹈来交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距离等信息。
与其它无线通信协议相比,ZigBee无线协议复杂性低、对资源要求少,主要有以下特点:
低功耗:
这是ZigBee的一个显著特点。
由于工作周期短、收发信息功耗较低、以及采用了休眠机制,ZigBee终端仅需要两节普通的五号干电池就可以工作六个月到两年。
低成本:
协议简单且所需的存储空间小,这极大降低了ZigBee的成本,而且ZigBee协议是免专利费的。
时延短:
通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。
设备搜索时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。
数据传输的可靠性由于ZigBee采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,从而避免了发送数据时的竞争和冲突。
MAC层采用完全确认的数据传输机制,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息,保证了节点之间传输信息的高可靠性。
2、采集、自动控制
CEYC-J4集散控制器是基于单片机的嵌入式智能仪表,它集自控、数/模采集转化、无线通讯、自动对时的实时时钟为一体。
是我公司最新型号的智能控制仪表之一。
(控制器端子图)
现场采集单元:
1、载荷、位移。
采用载荷、位移一体化便携式传感器。
载荷测量范围为:
0-150KN,灵敏度1.0mv/v±
0.1%;
位移误差:
m±
0.5%。
通信方式:
GPRS或ZigBee无线传输。
2、井口压力:
油压、套压、温度。
(有线或无线)
3、三相电压、电流、电功率等。
4、储油罐液位、管线流量等。
采集、控制部分安装在密闭的箱体内,达到防水、防尘的效果。
操作分为本地操作和远程操作:
专业人员可在现场用便携式电脑对设备进行设置,也可通过远程无线通信完成设置。
其职能控制部分根据现场电网情况而定。
(采集部分示意图)
3、上位机(软件部分)
本软件是针对油田生产而开发的集数据采集显示、数据分析存储、超限报警、辅助管理、WEB发布功能的专用一体化系统。
系统设计遵循“简单实用、经济高效”的原则,软件自动化程度高,实时采集、实时计算、实时发布。
系统实现了油井生产的自动控制、油井历史数据的查询和油井运行监控,油井生产状况、功图、产液量曲线展示,实现单井生产信息的数字化处理。
油井的示功图、产液量、压力等生产数据可以随时提取,管理人员可以及时发现油井的异常情况并采取措施。
软件系统的设计以简化地面计量流程和提高系统效率为目标,是油田自动化和生产分析设计工作有机的结合,从而为油田地面工艺系统的优化设计提供强有力的技术支撑。
(数字化自动控制系统拓扑图)
二、功能
1,实时监测抽油机示功图、位移。
2,抽油机井口数据采集包括:
3,抽油机电机电力参数采集包括(A、B、C三相都可选择):
最高电压、最低电压、平均电压、最大电流、最小电流、平均电流、平均功率、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率日耗电量等。
4,抽油机实时状态检测和告警包括:
设备门禁、启/停机、上/断电、非法入侵、欠压、过流、过载、缺相告警等。
5,远程监控管理:
通过GPRS远程遥控管理抽油机启停、实时反馈需要的抽油机生产数据,真正实现远程动态管理生产设备。
6,抽油井数据采集包括:
瞬时载荷、最大载荷、最小载荷、平均载荷、最大电流、最小电流、冲次等。
可定时和实时采集,采集数据图形化,清晰明朗便与分析。
7,历史数据查询:
采集数据实时保存,可随时查询油井的工作参数,记录抽油井日流量情况,并提供时段查询,
8,抽油机巡更管理,根据采油厂要求定时巡监,系统在线记录巡更情况。
9,抽油机安全运行管理包括:
非法来人提示、供电过载、过流、过压、欠压、缺相等异常情况自动停机保护,恢复供电或启动时自动延时开机,减少电网冲击力,免除对电网和电机造成损坏。
10,统计和分析功能:
根据采集的抽油机数据,计算抽油机日工作效率,分析抽油机的平衡状态,判别抽油机的工作状态,分析出抽油机间抽时段。
11,生产数据管理:
自动记录所有油井的生产数据、故障情况与告警、计算和分析数据,并产生报表及打印输出。
12,用户权限管理:
根据用户要求,把系统分为三个等级用户类型,即一般用户、操作员、管理员,分别授予不同的权限,以确保系统的安全性,为一线油井生产管理提供决策依据。
13,软件界面友好,操作简单方便。
三、特点
1,工程易实施、易维护:
采用无线GPRS通讯技术,无需铺设电缆,安装简单。
2,监控范围光、易于扩展、容量大:
由于GPRS网络的大范围覆盖,可实现由现场监控点到监控中心的实时监控,通过众多信息的的集中处理,实现全厂(或全油田)油井现场设备的远程监控、集中管理以及动态维护的强大功能。
任一新建的油井可以随时纳入井网的监控对象,监测点数量没有限制。
3,实时监控、响应及时:
任一油井发生停机或停电一场突发事件,立即送达监控中心,进行语音通知和画面推出等多媒体报警,并将需告警的信息以短信的方式通知相关人员。
用户关心的数据随时请求或按设定时间定时采集,确保实时了解油井工况。
4,保安全、降成本:
每当电网或发生任何异常故障时,系统监控设备会实时产生保护,避免损害设备。
并可以根据油井运行情况,设置间抽时段,降低能耗,同时系统可以实现无功补偿,提高有功利用率,进而降低生产运行成本,提高系统安全性。
5,最佳的性价比:
强电配电和弱电控制管理的完美结合,提高工作效率和生产效率。
6,最优的售后服务:
公司有一支技术强硬、素质较高的售后服务团队,随时为广大用户提供服务。
软件界面
系统启动界面
电能数据采集:
实时采集抽油机电能数据,参数采集包括(A、B、C三相)电压、电流、功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、日耗电量等。
电能数据界面
抽油机状态检测和告警包括:
报警界面
远程监控管理:
通过GPRS远程遥控管理抽油机启停、实时反馈需要的抽油机生产数据,真正实现远程动态管理生产设备。
可以对抽油机编制运行计划后下发到设备后自动运行。
抽油井模拟量采集包括:
电压、电流、压力、流量、温度、载荷、位移、液位等。
模拟量采集图
数据曲线图
历史数据查询:
采集数据实时保存,可随时查询油井的工作参数,记录抽油井日流量情况,并提供时段查询。
历史数据查询
生产数据管理:
报表界面
用户权限管理:
高效的WEB发布功能:
无论企业内部局域网还是互联网都可以实时发布数据。
网页浏览
本系统是包含生产过程自动化、生产安全监视监控、巡检管理系统、工业大屏幕显示系统等的一体化指挥管理平台,集成了报警管理、历史数据统计管理功能、安全管理、报警联动、运行日志功能等。
调度中心可对全站系统运行实行统一调度管理,监测站内各岗位主要监测运行参数和设备运行状态;
并对单井泵、管线、注水站等故障状态进行监视与控制,并可在事故时自动、手动或远程遥控实现紧急停止功能;
通过数据处理、分析进行调度管理决策指导。
联系电话138****8881
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- 油田 数字化 自动 采油 控制 完整 系统