在我國，由于油田流動性大，工作環境惡劣，油井地理分散，而油田基數又巨大，并且合理開發的高效利用率也不高，如何準確有效地監測好每一個采油鉆井平臺的工作狀態和生產數據，如何能及時地掌握油田的生產狀態信息，如何讓相關設備在野外惡劣的環境之中依然可以穩定長期的工作，也就顯得尤為重要。  截至目前，國內的GPRS DTU已經在多領域有了較為成熟的應用，借助GPRS組網方案的應用，自然可以大大地提高遼河油田的生產作業效率和信息化管理水平；而像曾經那種單純依靠人工現場采集數據的方式往往是無法實現最為及時準確的相關數據信息的。毋庸置疑——隨著科技的發展，當初的2~2.5G的網絡已經不能夠滿足部分相關油田行業的現實需求；于是，在這樣的大背景下，北京振鴻偉業科技有限公司的3G DTU系列順應時代的潮流應運而生。而今，ZHD750 3G DTU系列中的ZHD750T系列和ZHD750W系列已經在本領域初試鋒芒。

 

二、項目分析

2.1 系統組成

2.1.1油田數據采集終端

  采集終端負責采集各個機井的工作壓力、采油時電壓、蒸汽溫度等數據，這些數據對判斷設備的工作狀況至關重要。

2.1.2無線傳輸設備

   油田分布廣泛而且都非常偏遠，給安裝維護帶來不少困難，鑒于對通訊模塊的要求，我們可采用ZHD750系列3 G DTU。它具有體積小、功耗低、配置使用簡單組網方便靈活等優勢；并支持永遠在線、按需在線、喚醒在線及格式傳輸等多種工作方式、并且支持APN網絡接入等功能不僅可以保障數據安全可靠還能讓客戶根據需傳輸節省資費。

 

 2.1.3數據管理中心

   主要的部分有油田中心監控計算機的操作系統、井口微型計算機掃描和通信程序和在油田中心生產監控系統中編制報表、分析數據和通信用的軟件。 

① 自動收集和認可從遠程井口微型計算機傳輸來的數據，每口井具有其自己的識別特征； 

② 自動檢查錯誤，如果需要還可重新傳輸； 

③ 可設定報警標準，一旦數據達到或超過報警值則自動彈出報警信息； 

④ 對數據信息進行分析，從而制定產量及時間報表，且提供趨勢分析圖表，直觀的現實數據參數，給后期計劃提供數據支持。

2.2 簡便的應用過程

   油田采集終端通過RS232/485通訊接口與ZHD750系列3 G DTU串口連接，數據監控中心可以采用多種方式連接網絡，例如固定IP、APN、ADSL等。

 

   無線傳輸設備ZHD750系列3 G DTU通過GPRS網絡連接到遠程數據中心服務器主機，與中心建立TCP/IP連接后開啟透明數據通道。當采集終端需要上報數據的時候將數據直接送往串口，此時ZHD750系列3 G DTU就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機。當數據中心下發的命令或數據通過通道傳輸到ZHD750系列3 G DTU后，ZHD750系列3 G DTU通過串口送到采集終端，從而實現了數據雙向透明傳輸。

具體流程圖如下：

 

 

2.3系統實現功能

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，可實時聲光告警，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。

 

三、項目架構實施

3.1 傳輸模塊與油田采集終端連接

   油田數據采集過程中，首先將各處傳感器的數據進行集中，集中器采用232/485通信接口，直接與ZHD750系列3G DTU設備相連進行高效的數據采集及傳輸。

3.2 數據中心網絡接入方式分析

1.專線接入  

2. ADSL撥號連接（動態公網IP地址）   

3. 通過固定公網IP連接

    中心采用ADSL等INTELNET公網連接，采用公網固定IP服務的。此種方案先向INT ERNET運營商申請ADSL等寬帶業務，中心有公網固定IP的。ZHD750系列3 G DTU直接向中心發起連接。運行可靠穩定，推薦此種方案。

四、方案特點

1. 采用GPRS 無線組網方式，可解決油田分布散且偏遠的困難，而不必受地理和采集點的約束，而且利用公共網絡組網方便，費用低廉。

2. 采用數據中心統一管理的組網方式，結合ZHD750系列3 G DTU獨特的網絡特點，在現有工程上增加新的監測傳輸點變得十分便捷，且對現有的工程結構不產生影響，極大的體現了遠程監控網絡的靈活性。

3. ZHD750系列3 G DTU  采用標準的工業串口通信，無需太多的專業技能和知識便可很快完成操作，且具有其獨具匠心的成品設計，體積小巧方便維護。

4. 油田設備一般都是長期夜以繼日的運行工作，而且當地環境、氣候都比較惡劣，要時刻保持工作狀態的監測，北京振鴻偉業科技有限公司的ZHD750系列3 G DTU采用高性能工業級處理器以及看門狗等安全機制設計，保證ZHD750系列3 G DTU 萬一通信中斷也會自行檢測然后自動斷電重啟，保證ZHD750系列3 G DTU 永遠在線，通信鏈路永遠正常。

5. 采用多中心設計，可同時設置數個中心監控采集現場，避免因某個中心網絡不穩定或者關閉導致無法對礦井現場進行監控而產生安全隱患。

6. 礦井一般都在偏遠地區且，在此ZHD750系列3 G DTU進行人性化工程設計，可是工程人員無需到現場就可以遠程直接對網絡參數進行相應的配置，達到時間和人力的合理利用。

7. 高質量材料選配，可在 -40~+85oC、 相對濕度 95%(無凝結)環境下正常工作。

8. 多協議支持，北京振鴻偉業科技有限公司的ZHD750系列3 G DTU支持透明TCP 、UDP傳輸協議和自定義應用協議等功能，給用戶更多的選擇空間。

五、前景展望

   目前油田無線遠程監控的工程應用已經十分廣泛和成熟，得到的效果也是顯而易見的；它不僅擺脫了低效率的人工監測，同時也大大降低了油田的安全隱患，提高了油田的整體經營效率。隨著時代的變遷和科技的不斷發展，我堅信：我公司的ZHD750系列3G DTU產品的無線應用不單單會在油田遠程監控系統方面扮演日趨重要的角色，在其他各行業領域也會創下一片新天地，為大家帶去不斷優質和完善的使用體驗和高效經濟回報！