ZHD750系列3 G DTU在油田远程监控系统中的应用

在我国，由于油田流动性大，工作环境恶劣，油井地理分散，而油田基数又巨大，并且合理开发的高效利用率也不高，如何准确有效地监测好每一个采油钻井平台的工作状态和生产数据，如何能及时地掌握油田的生产状态信息，如何让相关设备在野外恶劣的环境之中依然可以稳定长期的工作，也就显得尤为重要。  截至目前，国内的GPRS DTU已经在多领域有了较为成熟的应用，借助GPRS组网方案的应用，自然可以大大地提高辽河油田的生产作业效率和信息化管理水平；而像曾经那种单纯依靠人工现场采集数据的方式往往是无法实现最为及时准确的相关数据信息的。毋庸置疑——随着科技的发展，当初的2~2.5G的网络已经不能够满足部分相关油田行业的现实需求；于是，在这样的大背景下，北京振鸿伟业科技有限公司的3G DTU系列顺应时代的潮流应运而生。而今，ZHD750 3G DTU系列中的ZHD750T系列和ZHD750W系列已经在本领域初试锋芒。

 

二、项目分析

2.1 系统组成

2.1.1油田数据采集终端

  采集终端负责采集各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，这些数据对判断设备的工作状况至关重要。

2.1.2无线传输设备

   油田分布广泛而且都非常偏远，给安装维护带来不少困难，鉴于对通讯模块的要求，我们可采用ZHD750系列3 G DTU。它具有体积小、功耗低、配置使用简单组网方便灵活等优势；并支持永远在线、按需在线、唤醒在线及格式传输等多种工作方式、并且支持APN网络接入等功能不仅可以保障数据安全可靠还能让客户根据需传输节省资费。

 

 2.1.3数据管理中心

   主要的部分有油田中心监控计算机的操作系统、井口微型计算机扫描和通信程序和在油田中心生产监控系统中编制报表、分析数据和通信用的软件。 

① 自动收集和认可从远程井口微型计算机传输来的数据，每口井具有其自己的识别特征； 

② 自动检查错误，如果需要还可重新传输； 

③ 可设定报警标准，一旦数据达到或超过报警值则自动弹出报警信息； 

④ 对数据信息进行分析，从而制定产量及时间报表，且提供趋势分析图表，直观的现实数据参数，给后期计划提供数据支持。

2.2 简便的应用过程

   油田采集终端通过RS232/485通讯接口与ZHD750系列3 G DTU串口连接，数据监控中心可以采用多种方式连接网络，例如固定IP、APN、ADSL等。

 

   无线传输设备ZHD750系列3 G DTU通过GPRS网络连接到远程数据中心服务器主机，与中心建立TCP/IP连接后开启透明数据通道。当采集终端需要上报数据的时候将数据直接送往串口，此时ZHD750系列3 G DTU就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机。当数据中心下发的命令或数据通过通道传输到ZHD750系列3 G DTU后，ZHD750系列3 G DTU通过串口送到采集终端，从而实现了数据双向透明传输。

具体流程图如下：

 

 

2.3系统实现功能

1、数据检测功能：自动监测、记录采油设备上的电压、电流、电度、温度、压力、流量、液位、界面、含水、示功图、红外报警等数据。采集数据的格式为模拟、数字和串行通信口。还能完成流量和电度的积算。

2、数据共享功能：所测数据以及采油设备的工作状态可以传输到局域网上，实现多方远程数据共享。

3、显示功能：总流程显示、分组流程显示、全部数据列表、分组数据列表、单个仪表历史数据列表，对于日、月、年显示、故障列表显示。

4、辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。

5、报警功能：如果检测值超过设定范围，可实时声光告警，并能在屏幕上显示出现问题的仪表名称以及参数超出的范围，若有多个数据报警，将按顺序显示超值列表。

 

三、项目架构实施

3.1 传输模块与油田采集终端连接

   油田数据采集过程中，首先将各处传感器的数据进行集中，集中器采用232/485通信接口，直接与ZHD750系列3G DTU设备相连进行高效的数据采集及传输。

3.2 数据中心网络接入方式分析

1.专线接入  

2. ADSL拨号连接（动态公网IP地址）   

3. 通过固定公网IP连接

    中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP服务的。此种方案先向INT ERNET运营商申请ADSL等宽带业务，中心有公网固定IP的。ZHD750系列3 G DTU直接向中心发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。

四、方案特点

1. 采用GPRS 无线组网方式，可解决油田分布散且偏远的困难，而不必受地理和采集点的约束，而且利用公共网络组网方便，费用低廉。

2. 采用数据中心统一管理的组网方式，结合ZHD750系列3 G DTU独特的网络特点，在现有工程上增加新的监测传输点变得十分便捷，且对现有的工程结构不产生影响，极大的体现了远程监控网络的灵活性。

3. ZHD750系列3 G DTU  采用标准的工业串口通信，无需太多的专业技能和知识便可很快完成操作，且具有其独具匠心的成品设计，体积小巧方便维护。

4. 油田设备一般都是长期夜以继日的运行工作，而且当地环境、气候都比较恶劣，要时刻保持工作状态的监测，北京振鸿伟业科技有限公司的ZHD750系列3 G DTU采用高性能工业级处理器以及看门狗等安全机制设计，保证ZHD750系列3 G DTU 万一通信中断也会自行检测然后自动断电重启，保证ZHD750系列3 G DTU 永远在线，通信链路永远正常。

5. 采用多中心设计，可同时设置数个中心监控采集现场，避免因某个中心网络不稳定或者关闭导致无法对矿井现场进行监控而产生安全隐患。

6. 矿井一般都在偏远地区且，在此ZHD750系列3 G DTU进行人性化工程设计，可是工程人员无需到现场就可以远程直接对网络参数进行相应的配置，达到时间和人力的合理利用。

7. 高质量材料选配，可在 -40~+85oC、 相对湿度 95%(无凝结)环境下正常工作。

8. 多协议支持，北京振鸿伟业科技有限公司的ZHD750系列3 G DTU支持透明TCP 、UDP传输协议和自定义应用协议等功能，给用户更多的选择空间。

五、前景展望

   目前油田无线远程监控的工程应用已经十分广泛和成熟，得到的效果也是显而易见的；它不仅摆脱了低效率的人工监测，同时也大大降低了油田的安全隐患，提高了油田的整体经营效率。随着时代的变迁和科技的不断发展，我坚信：我公司的ZHD750系列3G DTU产品的无线应用不单单会在油田远程监控系统方面扮演日趋重要的角色，在其他各行业领域也会创下一片新天地，为大家带去不断优质和完善的使用体验和高效经济回报！