李珂　張冠楠　郭敏　高陽(yáng)　劉劍

引言：石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、瞬時(shí)顯示、累積直讀等方式于一體的通訊技術(shù)，該技術(shù)能夠應(yīng)用于供水站、水源井、配電室等多個(gè)項(xiàng)目，具備適用范圍廣、測(cè)控效果好的優(yōu)點(diǎn)。遠(yuǎn)程測(cè)控能夠借助GPRS通信技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集后傳送到中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制和處理，從而大大降低了石油生產(chǎn)測(cè)控的難度。本文主要介紹石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)成和應(yīng)用，力求將遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)推廣到石油各相關(guān)領(lǐng)域

遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和傳感器技術(shù)于一體，能夠利用高精度的數(shù)據(jù)采集器將油井工作的多項(xiàng)數(shù)據(jù)收集起來(lái)，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將信息資料傳輸至測(cè)控中心。遠(yuǎn)程測(cè)控能夠?qū)z測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在儀表計(jì)量失常時(shí)還能及時(shí)報(bào)警，從而使儀表裝置計(jì)量錯(cuò)誤能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)和糾正。應(yīng)用遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)能夠使生產(chǎn)信息的反饋速度加快，減少儀表使用故障造成的損失。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析可以及時(shí)掌握耗能情況，為提高生產(chǎn)工作的效率提供保障。

一、石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成

石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)由一個(gè)主站、多個(gè)子站以及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)組成，主站借助多項(xiàng)設(shè)備負(fù)責(zé)整體測(cè)控，子站為測(cè)控點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)機(jī)和傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，并發(fā)送至主機(jī)上。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠完成數(shù)據(jù)的處理和資源的共享。該種石油遠(yuǎn)程系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，功能相較于其他系統(tǒng)要更加強(qiáng)大，并且組網(wǎng)更方便，操作簡(jiǎn)單且穩(wěn)定可靠。由于該系統(tǒng)在后期的維護(hù)升級(jí)上難度較小，因此在石油生產(chǎn)中應(yīng)用普遍。

（一）主站及子站

主站的功能主要是對(duì)子站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，保障各子站的正常運(yùn)行。子站的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)因?yàn)榫跍囟?、電壓、?fù)荷等多方面影響發(fā)生停機(jī)，故障發(fā)生后子站會(huì)向主站發(fā)出告警，并將相關(guān)信息反饋給主站，主要在接受到告警信息后會(huì)終端障礙所在的程序，并對(duì)子站反饋的信息進(jìn)行分析，讓操作員予以相關(guān)處理。主站還能實(shí)時(shí)測(cè)試子站的電壓、三相電流、同壓等參數(shù)，并通過(guò)這些參數(shù)判別出油井是否存在異常。主站的檢測(cè)能夠保障子站油井工作的安全性，在遇到問(wèn)題后能夠及時(shí)被處理。子站除了被主站所檢測(cè)以后，其自身也會(huì)進(jìn)行自檢。在自身系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，自身可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集器的狀態(tài)參數(shù)判斷油井是否存在問(wèn)題。子站自身能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)告警，遇到緊急問(wèn)題還能自主切斷電路，從而保護(hù)設(shè)備，減小故障帶來(lái)的損失。

（二）測(cè)控終端

對(duì)于石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)而言，測(cè)控終端扮演著至關(guān)重要的角色。測(cè)控終端能夠采用微功耗單片機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)主句進(jìn)行采集，并且結(jié)合外圍控制電路和其他專用的通訊模塊，將監(jiān)控中心與移動(dòng)終端相互連接。監(jiān)控中心可以對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行登記，以便日后的識(shí)別和維護(hù)。信息采集點(diǎn)可以通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)信息收集，并及時(shí)將信息傳送到監(jiān)控中心。

（三）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

石油公司局域網(wǎng)應(yīng)用的普及為遠(yuǎn)程測(cè)控的實(shí)現(xiàn)提供了條件，局域網(wǎng)的物理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成可以使資源信息實(shí)現(xiàn)共享。對(duì)于遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的創(chuàng)建至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以采用開(kāi)放式體系架構(gòu)，支持DDE、OLE DB XML等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠以多種形式提供外部訪問(wèn)接口。在進(jìn)行石油生產(chǎn)遠(yuǎn)程測(cè)控時(shí)，可以用數(shù)字或模擬方式采集相關(guān)主句，通過(guò)信號(hào)接入進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理好的數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，強(qiáng)化遠(yuǎn)程測(cè)控的強(qiáng)度。

二、石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用

石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在計(jì)量管理、計(jì)量數(shù)據(jù)通訊、程序監(jiān)控三個(gè)方面。其應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)不需要實(shí)地監(jiān)控就能獲知石油生產(chǎn)過(guò)程中的全部信息和數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)采集器收集數(shù)據(jù)后通過(guò)無(wú)線傳輸將數(shù)據(jù)傳輸至測(cè)控中心，從而使測(cè)控中心能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析和處理。對(duì)于石油生產(chǎn)中的問(wèn)題，遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)出來(lái)，并速度反饋至測(cè)控中心。

（一）計(jì)量管理

就目前而言，大部分油田公司運(yùn)用的配電進(jìn)出線電能計(jì)量設(shè)備為數(shù)字智能儀表，該設(shè)備能夠準(zhǔn)確測(cè)量電流、電壓互感器的數(shù)據(jù)，并驅(qū)動(dòng)顯示電路，使顯示電路能夠進(jìn)行全電參量測(cè)量。計(jì)量?jī)x表的操作需要在遠(yuǎn)程測(cè)控?cái)?shù)字化系統(tǒng)的監(jiān)控下進(jìn)行，根據(jù)監(jiān)測(cè)需求將所需數(shù)據(jù)收集匯總，并形成數(shù)據(jù)走勢(shì)圖，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所獲數(shù)據(jù)除了可以進(jìn)行橫向分析外還可以進(jìn)行縱向分析，將每天的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以清楚的了解石油計(jì)量過(guò)程中的存在的問(wèn)題，以便及時(shí)找出問(wèn)題的根源從而進(jìn)行糾正。

（二）計(jì)量數(shù)據(jù)通訊

石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸需借助GPRS技術(shù)，通過(guò)GPRS通用分組無(wú)線方式的運(yùn)用可以對(duì)傳輸系統(tǒng)的軟件和硬件都進(jìn)行升級(jí)。GPRS通訊方式具有通訊距離遠(yuǎn)、成本低、質(zhì)量穩(wěn)定等多方面的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用采用的是無(wú)線收發(fā)模塊，因此不需要受鋪設(shè)通訊線路和設(shè)備的制約。該種數(shù)據(jù)傳輸需要經(jīng)歷幾個(gè)步驟，首先要將所需傳輸數(shù)據(jù)分為幾個(gè)小數(shù)據(jù)包。然后，將小數(shù)據(jù)包用不同路徑進(jìn)行傳輸，使目的端能夠順利接受，傳輸信道的選擇要根據(jù)具體數(shù)據(jù)來(lái)判定。傳輸時(shí)要保證數(shù)據(jù)可以被多用戶共享，這樣既能夠充分利用資源又能夠節(jié)約成本。數(shù)據(jù)可以在分組交換的模式下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，該種數(shù)據(jù)通訊不僅能夠提高測(cè)控工作的效率，還能降低成本，使無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)的作用發(fā)揮到最大化。

（三）程序監(jiān)控

石油遠(yuǎn)程測(cè)控能夠?qū)邮芨鱾€(gè)油井生產(chǎn)和工作的情況，并將數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為工程師進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供材料。監(jiān)控中心能夠?qū)崟r(shí)掌握各油井設(shè)備用電、載荷和位移情況，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，并且可以判斷出是否存在故障。利用遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行操作監(jiān)控能夠保障石油生產(chǎn)的質(zhì)量和安全，使石油生產(chǎn)更加規(guī)范化，遇到故障也能第一時(shí)間進(jìn)行告警，從而控制故障造成的影響。將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)繪制成圖能夠更便于數(shù)據(jù)的分析，同時(shí)還能優(yōu)化平衡調(diào)整建議。程序監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)油井?dāng)?shù)據(jù)狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)，以便對(duì)用電情況進(jìn)行管理。

總之，對(duì)于石油生產(chǎn)而言，實(shí)地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的難度很大，遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠很好的解決這一難題。石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)能夠通過(guò)主站和子站的數(shù)據(jù)傳輸反饋了解各油井工作的情況，故障發(fā)生后也能夠及時(shí)進(jìn)行處理，從而保證了石油工作的順利進(jìn)行。GPRS網(wǎng)絡(luò)以其覆蓋范圍廣的特點(diǎn)在遠(yuǎn)程測(cè)控中發(fā)揮著重要的作用，它憑借使用費(fèi)用低、技術(shù)完善、安全性高的優(yōu)點(diǎn)推動(dòng)石油遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用及普及。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸共享時(shí)，需要進(jìn)行合理的軟件配置，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化。在日后的石油遠(yuǎn)程測(cè)控應(yīng)用中還需要不斷更新技術(shù)，不斷完善，使遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮更大的作用。

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（作者單位：遼寧石油化工大學(xué)）