油田油井十分分散，往往離采油廠幾公里甚至幾十公里，因此，輸送原油及天然氣的管線遍布油區各地，要想實時獲得每口井以及各個區域的采油/氣量十分困難，多年來，各大油田的采油站、聯合站、運銷處等大都采用各采油站填寫報表的形式統計每天每口井以及各個區域的采油/氣量，然后通過累加的方式獲得月產量，這樣的方法不但要花費大量的人力和物力，很易出錯，而且在時間上也嚴重滯后，采油廠、油田很難動態掌握每口井甚至每個區域的采油情況，對突發事件難以做出迅速反應，有時甚至造成重大損失。因此，給油田管理帶來諸多不便，對油田整體效益的提高造成重大影響。

我國油井的數據采集基本上靠人工完成，采油工都必須到現場采集油井示功圖、平衡度、油套壓、油溫及產液量等井口生產數據，但是由于油井數量多且分布范圍廣，這種方式必然使工人勞動強度加重，而且影響了設備監控與采油數據的實時性，甚至準確性等問題。油井自動化監控系統對于實現油井管理的自動化、提高工作效率、保證數據采集的準確性及加強現場事故應急處理等都具有非常重要的意義。

一、項目背景

油田是一個以油氣生產為主，集勘探、開發、施工作業、后勤輔助生產、多種經營、社會化服務為一體的，專業門類齊全的國有特大型企業。油田的勘探、鉆井、測井、錄井等是野外作業，流動性強，點多、分散、距離長，施工現場與公司之間的信息交流長期以來沒有好的解決方案。油田管理層十分重視油田信息化建設，明確提出了未來一個時期油田信息化建設的具體目標。

借助“油井數據監控系統”，管理人員足不出戶就可以通過該系統隨時觀測到油井的生產狀況。油井工作的相關數據每隔兩小時傳輸一次，機井一旦出現故障，示意圖就會標示感嘆號，維護人員就能夠在最短的時間內趕到現場，及時排除故障。以前，采油測試工要到每個現場進行測試，費時費力不說，對每口井的工作狀態也很難把握，有時一口井發生故障，往往許多天后才發現。

二、GPRS方案的優勢

油田工作環境惡劣，雷擊、地震及人為破壞等時有發生，怎樣把油井運行的相關數據傳送到中心控制室一直是個難題。以前，油田曾采用微波、數傳電臺的方式采集數據，但實際使用過程中，效果不理想，高成本的投入和頻繁的維護讓采油單位不堪重負。引入了GPRS鉆井數據上報系統之后，通過固定在機架上的傳感器，管理人員可以及時了解各個機井的工作壓力、采油時電壓、蒸汽溫度等數據，從而確保了油井的安全運轉。

油田還可依托GPRS/GSM網絡，實現了抄表自動化、精確化。用電控制中心對油廠用電的運行狀態可以通過電子顯示屏進行監控，每個控制點將用電狀態以短信息的形式及時傳送到控制中心，這樣就可以自動、高效、及時地掌握油田用電情況，自動生成配電計劃，實行科學的電力營銷和管理。這套裝置克服了以前人工抄表準確率低、費時費力、缺少集中有效的管理的弊端，解決了生產的后顧之憂。

三、解決方案介紹

（一）系統結構

1、油田信息采集點：采用的LQ1200GPRS透明無線數據傳輸終端，通過RS232/RS485/TTL與油田設備采集點連接，接入移動公司為油田中心站提供的專用的GPRS網絡，網絡對油田信息采集點的接入地點、時間、數量沒有限制可以隨時增減。可以滿足山區、偏遠地區和跨地區接入的需求。

2、油田中心站：本系統中網絡代理服務器可采用ADSL、LAN等INTELNET公網連接，采用公網固定IP，GPRS數據傳輸終端上電后，它會根據預先設定在其內部的IP地址來主動訪問網絡代理服務器，通過代理服務器和監控中心建立TCP/IP鏈路。監控中心主站本身維護接入的每個終端的IP地址和ID號，當主站要向某個監控終端提出數據請求時，它會根據IP地址和ID號來找到對應的終端，將命令下發到該終端，終端響應后通過GRPS數據傳輸終端把數據發到網絡代理服務器端口，通過端口影射轉發到監控中心主站，即完成了一個應答式的通訊流程，當油田信息采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

（二）產品特性

油田信息采集傳輸系統采用LQ1200GPRSDTU。產品基于中國移動的GPRS網絡，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS數據業務實現無線聯網，產品支持各種行業應用，遠程控制維護、遠程業務點接入等。在油田信息采集傳輸系統方案中，LQ1200GPRSDTU可通過外置或嵌入方式與油田信息采集點設備連接。

1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。

2、接口：RS232、RS485、TTL。

3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。

4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系統。

5、透明數據傳輸：LQ1200-DTU內嵌TCP/IP協議，為用戶的數據設備提供透明傳輸通道；

6、自動撥號連接：LQ1200-DTU可配置上電自動撥號上網、連接網絡，同時支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接；

7、短信息備用數據通道：在GPRS網絡無法連接時可啟用短信作為備用數據傳輸通道；

8、短信息遠程維護功能；

9、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能；

10、提供主副IP及動態域名解析；

11、心跳報告時間間隔用戶可設定；

12、數據通信幀長度用戶可設定；

13、支持VPN安全功能。

14、安裝靈活、使用方便、可靠。

（三）技術參數

電源：

1、電壓范圍：DC5V~26V

2、標準電源：DC5V/1000mA

3、功耗：通信時平均電流100mA@+5VDC，空閑時35mA@+5VDC

工作環境

1、模塊工作溫度：-25°C～60°C

2、元器件工作溫度：－40°C～85°C

3、濕度范圍：0－95%，非冷凝

4、儲存溫度：－40°C～85°C

接口

1、天線接口：50Ω/SMA陰頭

2、接收靈敏度：-104dbm

3、SIM卡：3V

4、用戶數據接口：RS-232/TTL（DB9）

5、波特率：300~115200bits/s

（四）系統功能

1、數據檢測功能：自動監測、記錄采油設備上的電壓、電流、電度、溫度、壓力、流量、液位、界面、含水、示功圖、紅外報警等數據。采集數據的格式為模擬、數字和串行通信口。還能完成流量和電度的積算。

2、數據共享功能：所測數據以及采油設備的工作狀態可以傳輸到局域網上，實現多方遠程數據共享。

3、顯示功能：總流程顯示、分組流程顯示、全部數據列表、分組數據列表、單個儀表歷史數據列表，對于日、月、年顯示、故障列表顯示。

4、輔助分析功能：及時發現停電、缺相、油管堵塞、盜油、液面過低、配重不平衡等異常情況。

5、報警功能：如果檢測值超過設定范圍，即聲光告警，并能在屏幕上顯示出現問題的儀表名稱以及參數超出的范圍，若有多個數據報警，將按順序顯示超值列表。

6、權限設置功能：權限設置分一般操作員、管理員、超級系統管理三種。利用輸入用戶名和密碼加以限制

四、結論

該監控系統中，使用組態軟件和GPRS無線數傳終端，系統無線遙測遙控主機（RTU）將檢測到的單口采油井的現場狀態，通過無線方式傳送給監控中心，從而實現各單井狀態的集中監控，減少人員投入，有力的縮短油井故障發現和排除時間，極大的提高了生產效率，同時系統的性價比特高。另外，本系統還非常適合輸油管漏油，盜油監測，在多家采油場中使用，取得了較好的經濟效益和社會效益。

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