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梁茂海
1 系統概述
油田油井大多分布在各采油場，油井工作狀況的監測和控制，一直是采油場一項重要和困難的內容，一般的油井大多為油井巡視員或維修工定期巡回檢查，隨著油田現代化管理水平的不斷提高，早期的巡視員方式已逐漸被油井無人值守所代替。本文即介紹了利用研祥智能科技股份有限公司的工業控制技術，整合出適合國內油井實際情況的無線遙控遙測系統。
2 系統基本構成
本系統結構如圖1所示，系統主要由采油場監控中心和油井無線遙測遙控主機、傳感器、電機控保裝置等組成。采油場監控中心一般設置在礦部、辦公室或其它監控調度部門，包括有一臺工業控制計算機、一臺打印機和監控中心收發信機以及油井無線遙測遙控主機（RTU）等部件。
3 系統工作方式
油井工作狀態傳感器主要有溫度傳感器、電壓傳感器、電機電流傳感器、被監控開關斷/合傳感器，它們將油井的工作狀態變換成對應的電壓或電流值送至遠程智能無線RTU。本系統留有擴展接口，可根據油井實際情況增加。
油井RTU由帶有A/D，D/A變換器的高性能的單片機，電源管理電路，蓄電池供電電路以及無線數傳電臺組成。A/D變換將傳感器送來的表示油井狀態的模擬信號變成數字信號，再由無線數傳電臺進行信號處理和調制，以射頻信號的形式幅射到空間。電源管理電路是用來監測交流電源用，一旦交流電源斷電，自動轉為蓄電池供電。當交流供電正常時，又恢復由交流電源供電并對蓄電池充電，始終保持RTU供電正常。如圖2所示。
監測中心收發信機從空中接收到由油井遙控遙測主機的信號后，通過對射頻信號放大、解調，恢復成數傳信號送中心工業控制計算機處理計算，實時監測油井工況。當有異常時，中心工業控制計算機立即向油井遙控遙測主機發出控制命令，控制電機停機待修。
4 系統配置（見表1）
5 系統主要功能
(1) 油井工作狀態監測 抽油機電源電壓監測；抽油機電源電流監測；電機開/關監測；漏油，盜油監測。
(2) 油井實時故障報警 電壓過壓、欠壓報警；電流過流報警；抽油機停報警；漏油，盜油報警。
(3) 監測數據統計和打印 耗電量，故障情況實時電腦顯示和統計報表打印。
(4) 擴展功能 本系統留有擴展口，可根據油井情況和客戶需求增加井口溫度監測，井口油壓監測，井口套壓監測。
6 系統主要技術性能
⑴ 傳感器測量精度和范圍：①電壓：0～400V 2%FSB；②電流：0～150A 2%FSB；③壓力：0～10MPa 1%；④A/D變換：12位。
⑵ 通訊接口：RS-232，RS-485可選。
⑶ 無線收發信機：①功率：5W（無遮擋傳送距離約20km），功率：25W（無遮擋傳送距離約50km）；②靈敏度：優于0.25μV；③射頻工作頻率：230MHz；④最大可尋址數：4096；⑤信道數：16個可任選。
⑷ 環境工作條件：①溫度：-25℃～+55℃；②相對濕度：96%RH。
⑸ 中心控制計算機：使用研祥工業計算機，配置為：P4級別工控機。
⑹ 打印機：激光打印機。
7 系統工程設備組成
⑴ 傳感器組件；
⑵ 油井無線遙測遙控主機 （油井RTU）；
⑶ 監控中心收發信機；
⑷ 監控中心系統軟件（可使用通用版組態軟件）；
⑸ 監控中心計算機。
8 系統總體評價
在該系統中，使用組態軟件和無線數傳電臺，系統無線遙測遙控主機（RTU）將檢測到的單口采油井的狀態，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，縮短油井故障發現和排除時間，極大的提高了生產效率。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。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號