摘要 油田自動化信息系統(tǒng)建設主要包括油井遠程監(jiān)控、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據源頭自動采集，借助油田現(xiàn)有網絡資源自動加載到廠級實時數(shù)據庫，為各級管理部門應用提供開放的數(shù)據平臺，使生產和管理人員及時控制和掌握生產動態(tài)，從而實現(xiàn)整個生產過程的自動化；并可以對取得的實時數(shù)據進行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，從而為保證生產設備正常運轉、降低生產成本提供重要依據論述。 關鍵詞 組態(tài)軟件 GPS GPRS 1.系統(tǒng)要求 　　 對電潛泵井停機、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低等異常情況檢測報警；對抽油機井停機、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低、載荷過低等異常情況檢測報警。線路來電瞬間，也作為異常情況報警。 　　采油隊監(jiān)控機按照管理權限僅能查詢本隊油井的工作狀態(tài)、實時收據、及相關通信模塊工作狀態(tài)、配電線路工作狀態(tài)。 　　抽油機井示功圖、電流圖（或功率圖），除定時采集保存外，采油隊可根據生產情況，手動選擇油井井號，實時索要示功圖、電流圖（或功率圖）。 　　當電潛泵井出現(xiàn)過載停機故障時，將停機前一分鐘內三相電流（Ia、Ib、Ic）與線電壓（如Uab）的數(shù)據上傳數(shù)據庫，為電泵故障診斷提供分析數(shù)據。 　　采油隊監(jiān)控機具有靜態(tài)數(shù)據瀏覽和編輯等功能：包括抽油機型號、配置電機型號、油井井號、沖程、線路名稱、量程上、下限、報警上、下限、油井井況等方面的數(shù)據，并能夠添加新開油井、刪除停產油井、修改作業(yè)井的基本數(shù)據。 　　系統(tǒng)具有示功圖、電流圖（或功率圖）、電流、電壓等參數(shù)的實時趨勢、歷史趨勢監(jiān)視功能，可方便地了解長時間的參數(shù)變化情況，方便快速分析。 　　系統(tǒng)應將地理概念引入圖形系統(tǒng)，使圖形能反映地理信息，可以非常直觀形象反映整個油區(qū)的工作狀況。 　　采油廠、礦與相關科室能夠通過瀏覽器查詢廠、礦、隊油井的工作狀態(tài)與實時數(shù)據，當天停井情況、開機時率統(tǒng)計，以及歷史數(shù)據與歷史記錄。 　 電泵井 SU 主要進行電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測量。抽油機井SU 主要進行示功圖、電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測量，且保留油井遙控啟停功能。 　　井口控制器具有電機有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量等參數(shù)的計算功能。 2.系統(tǒng)架構 　　 　 　　井口控制器采集油井示功圖、電量、回壓、溫度等參數(shù)，經CDMA/GPRS 網或者數(shù)傳電臺，以CDMA/GPRS 專線方式或者數(shù)傳電臺接口（RS232） 接入采油廠通訊機、實時數(shù)據庫服務器，廠礦小隊的計算機可以用瀏覽器或客戶端方式對實時數(shù)據庫進行訪問。井口控制器改變以往只采電壓、電流有效值地模式，而是實時采集計算電機電量參數(shù)，可為配電線路自動化系統(tǒng)提供所需的數(shù)據。 　　6kV 配電線路遠方終端、采油廠通訊機、實時數(shù)據庫、配電SCADA 應用服務器、工作站等，利用CDMA/GPRS 網，組成配電線路自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對配電線路運行狀況的實時監(jiān)控和管理。 　　集輸站庫自動化系統(tǒng)與輸油管線泄漏檢測系統(tǒng)均是相對獨立的一個系統(tǒng)，經局域網將系統(tǒng)采集的生產數(shù)據上傳采油廠實時數(shù)據庫，實現(xiàn)網上數(shù)據共享。 　　通過B/S 模式，可以使管理者瀏覽和查詢全廠實時數(shù)據，及時了解現(xiàn)場生產情況。也可以通過C/S 模式對生產數(shù)據進行統(tǒng)計、分析。 　　為了保證系統(tǒng)的時鐘一致性，系統(tǒng)配備專用的GPS 時鐘，用于同步全網的系統(tǒng)時鐘，包括定時與各FTU、SU 遠方對時。 　　系統(tǒng)中通訊機、實時數(shù)據庫服務器、應用服務器等重要節(jié)點采用雙機熱備用配置，保持主機和備機之間數(shù)據的一致性，使主、備機可以在故障時可以隨時切換運行。 　　數(shù)據中心采用雙網冗余配置，且與油田局域網隔離，當主網出現(xiàn)故障，備網可隨時切換為主網運行。 　　網絡安全性設計，采用防火墻、數(shù)據加密、網絡隔離、用戶權限管理等技術和手段保證網絡和信息的安全。用戶權限管理工作包括系統(tǒng)用戶資料庫管理、用戶注冊、用戶級別設置、用戶權限設置等主要內容。 　　目前全油田網絡范圍內已建立起了病毒防治體系，因此本系統(tǒng)病毒防治依照油田統(tǒng)一規(guī)范執(zhí)行。 3.軟件說明 　　 油井生產監(jiān)測系統(tǒng)由安裝在油井上的監(jiān)測終端、安裝在采油廠級的通訊和數(shù)據服務器、采油隊等用戶使用的監(jiān)測界面、現(xiàn)場通訊系統(tǒng)和管理通訊系統(tǒng)五個部分組成。系統(tǒng)結構如下圖所示： 　　 　　 油井監(jiān)測系統(tǒng)軟件由通訊軟件、數(shù)據處理軟件、命令處理軟件、報警和事件處理軟件、安全控制軟件、圖形界面軟件和圖形制作軟件組成。 　　通訊軟件主要負責通過設定的通訊規(guī)約和接口與現(xiàn)場設備進行通訊，獲取現(xiàn)場設備所采集的數(shù)據或向現(xiàn)場設備發(fā)送數(shù)據和指令。 　　數(shù)據處理軟件主要負責將通訊軟件得到的原始數(shù)據按現(xiàn)場采集點的類型進行轉換、判斷是否需要產生報警及數(shù)據存儲管理。 　　命令處理軟件主要負責處理用戶的下發(fā)命令、將命令轉換為通訊服務器的控制指令，并協(xié)調多個用戶同時下發(fā)命令時的關系。 　　報警和事件處理軟件負責實現(xiàn)預定的報警效果、對報警和事件進行記錄、存儲。 　　安全控制軟件負責管理系統(tǒng)用戶的認證和授權信息，對系統(tǒng)用戶進行身份認證和權限檢查。 　　圖形界面軟件和圖形制作軟件用于生成和顯示用戶圖形界面。 4.系統(tǒng)流程為： 　　油井的數(shù)據由油井終端負責采集，油井終端上裝通訊模塊，采集到的數(shù)據由通訊模塊送至位于采油廠信息中心的通訊服務器。數(shù)據經處理后存入實時數(shù)據庫。采油廠用戶通過應用服務器獲取系統(tǒng)服務，應用服務器訪問實時數(shù)據庫獲取數(shù)據。 　　由用戶發(fā)起的操作，如手工召測數(shù)據、更改配置等，由應用服務器進行處理，并通知通訊服務器執(zhí)行相應的操作。 （1） 數(shù)據采集功能 　　數(shù)據定時采集：能夠采集各種可以通過通道傳遞到主站的遙測、遙信、電度及其它類型的量測數(shù)據。系統(tǒng)定時召喚油井終端數(shù)據，召喚周期可按功圖、電流圖和其它量分別以分鐘為單位設置，最小為1 分鐘，最大為255 分鐘； 按需數(shù)據采集：采油廠用戶終端可在任何時刻請求召喚一口或多口井的數(shù)據； 通訊控制功能：啟動/停止對油井終端的數(shù)據采集、切換終端使用的通道等； 通道質量監(jiān)視及故障診斷，通訊流量計算； GPS 對時：接入GPS 時鐘信號，定時統(tǒng)一全系統(tǒng)時鐘，并向各油井終端發(fā)送對時命令；可支持多種通訊規(guī)約、多種通訊通道； 添加/刪除油井終端，修改終端通訊參數(shù)，如地址、通訊規(guī)約、數(shù)據召喚周期等； 修改油井終端參數(shù)，如各種報警限值，抽油機沖程、沖次、各傳感器量程等參數(shù)，并將必要的參數(shù)下發(fā)到油井終端； （2） 數(shù)據處理功能 　　事項報警處理功能：系統(tǒng)對模擬量可分別設置報警上、下限，有效上、下限，當數(shù)據越限值時可生成報警記錄?？啥x報警的音響效果，活給出語音報警提示； 　　事件記錄，系統(tǒng)記錄所有用戶操作、通訊事件和終端報警； 　　數(shù)據保存周期可按不同數(shù)據類型設置為逢變即存、10 分鐘、30 分鐘、60 分鐘（保存周期應大于等于采集周期）； 　　權限管理。所有系統(tǒng)操作均有授權控制； （3） 人機界面功能 　　　界面循環(huán)顯示：授權用戶可選擇油井，使基本信息界面可自動循環(huán)顯示， 顯示時間可在5 秒-30 秒之間以秒為單位設置； 　　　　報警發(fā)生時，可自動推出報警畫面，并伴有聲音或語音報警； 　　　　結合地理位置圖顯示油井信息，如開/關井，基本運行數(shù)據等； 　　　　結合地理位置圖顯示與油井相關的電力線路運行信息，如是否停電等； 　　　　生成各采集參數(shù)的時間曲線； 　　　　顯示示功圖：功圖迭加和并列對比； 　　　　計算功能：支持常用函數(shù)功能； 　　　　歷史數(shù)據綜合查詢及生成報表； 　　　　遙控啟/停井（預留功能） （4） 系統(tǒng)維護功能 　　為油井終端維護人員提供手持終端，以便于現(xiàn)場維護，并可在局信息網出現(xiàn)故障時接收現(xiàn)場的報警信息； （5） 報表功能 　　　　可自定義報表格式，生成EXCEL 報表。