采油井远程监控RTU、长停井无线监测RTU
油田智能化无线远程监控系统方案
概述
近年来随着信息科技高速发展，带动了控制技术的发展，网络通讯技术的快速普及，也使得远程监控系统的建设成本不再高不可攀。
油田生产地区一般都处于偏僻地区，且范围广阔，给巡查监控人员带来了极大不便，现有的巡查管理，主要存在线长、点多、不能实时巡查的特点，对于油田各类一场情况很难做到及时发现，带来安全隐患，给生产跟治安工作带来困难。
所以，油气田的矿井开采，需要广域且远距的监控系统，一方面监控油气产出效率，一方面与监控机器运作状况。
方案设计
该系统主要采用才茂无线RTU将数据采集、远程控制、无线通讯三种功能合为一体，实现对数据的采集和传输。
该系列产品集成了模拟信号采集，开关量输入，开关量输出，脉冲计数，支持以太网通信，串口通信，RS485通信和4G/3G/2G 无线数据通信于一体的高性能测控装置，可以直接接入各种传感器、标准变送器信号、仪表等输出的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等，是实施无线测控的最佳选择。
无线RTU的核心是监控器，由微处理器、微功耗无线收发模块、无线通讯模块、时钟电路、存储电路、接口电路、操作键盘及液晶显示器构成，整体采用SMT表贴工艺集成在电路板上，具有采集模拟量、数字量、指令控制输出、数据存储、数据传输、显示及键盘设置功能，可以完成油井所需要的各种操作；主电路板上安装有微处理器、RS232/485接口电路、无线数据收发模块、键盘显示电路、数据存储电路、时钟电路、USB接口电路及电源电路。
拓扑图如下：
（仅供参考）
方案总结
通过系统化的整合处理，该系统不仅仅对生产安全做了监督监控，同时保护工作人员的生命财产安全，说明油田安全生产监控必不可少。
目前通信无线设备厂家正不断努力，在无线通信模块上加大研发步伐，为无线事业做贡献。
石油管道监控RTU、油田管线监测RTU
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU油田的采油井、输油管道和储油罐大都分布在野外，输油管道的空间跨度大，巡视员或维修工巡查难度大。
24小时监测的石油管道监控、油田管线监测系统一般采用无线数据传输方式。
由于监测现场都在野外无法供电，所以对监测设备要求较高。
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 是组成监测系统的现场核心设备。
可与各种变送器组合成为多种不同类型远程监控系统。
产品通过了国家权威检测。
该设备自带锂电池组、不需外部供电，并且功耗低、体积小、防水性能好，安装维护非常方便，能够有效解决目前油石油油田监控问题。
唐山平升RTU 对设备运行情况以及工作情况进行实时监视和记录，能够加快应急反应速度，有效提高安全状况及管理效率。
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 简介：石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 功能特点：GPRS 、CDMA 、及短消息传输 电池、太阳能、市电供电方式兼容各种仪器仪表、变送器 防水、防尘、IP68电池寿命2-5年 安装简便，扩点方便DATA-6218 DATA-6216石油管道监控RTU、油田管线监测RTU参数：参数信息产品名称DATA-6218 DATA-6216天线内置外置液晶无有串口设参、远程设参设参方式无线设参（手持机）、串口设参、远程设参尺寸349 x130 x 170mm 229x179x69mm7路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串口接口 3 路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串口AI 信号类型 4-20mA /0-5V 信号精度0.5%PI/DI 采集脉冲仪表及开关量串口采集各种串口仪器仪表 RS232/RS485可选CPU 32位处理器运行频率100MHz存储容量4M供电电压DC 10V-28V 市电、太阳能供电推荐DC12V对外供电DC 5V /12V 可选选配电池14.4V 14Ah休眠功耗≤50uA/14.4V采集功耗≤8mA/14.4V传输功耗≤50mA/14.4V工作环境温度：-40～+85℃；湿度：≤95%波特率300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400（Bit/S）可选安装方式壁挂式。
油田井口智能RTU设计
油田井口智能RTU设计作者：葛浩翁惠辉来源：《科学与财富》2020年第36期摘要：本文针对油田数字化与智能化监控需求，介绍了一种基于STM32F103VET6处理芯片的油田井口智能RTU系统设计方案。
研制以ARM嵌入式系统为核心的RTU，采用多种类型的无线数据传输模块，并进行采集与控制电路、通信电路及电能检测模块电路设计。
与传统的 RTU 相比，该方案具有功能多、处理速度快、现场应用灵活和通信接口丰富等优点。
关键词：RTU;ARM嵌入式;无线通信引言随着近年来油田数字化逐步向智能化不断迈进，基于物联网的油气生产监控系统已成为各大油田智能化建设的主要趋势。
数字化与智能化油田井场生产监控的关键核心是以RTU为控制核心远程监测抽油井的三相电参数、油压、套压、回压、功图、炉温、出口压力等参数。
因此研制油井井口智能RTU在数字化与智能化油田监控具有重要的现实意义和应用价值。
针对数字化与智能化油田井场监控技术特点，并结合油田数字化井场监控系统项目要求，对油田井场生产工艺与井场监测设备以及数字化井场监控系统进行分析，确定油井智能RTU功能需求与技术指标。
1.系统总体方案油田工业现场这一特殊环境决定了CPU要有足够的可靠性和低功耗。
ARM系列处理器性能高、功耗低，恰恰符合本设计要求[1]。
根据 RTU 的功能要求，本系统设计以STM32F103VET6为主控制芯片，硬件由电源模块、电能检测模块、采集模块、控制输出模块和通信模块组成，其中通信模块又包含APC240无线模块、Zigbee无线模块及4G网络通讯模块。
其系统硬件模块框图如图1所示：2.采集电路设计：信息采集包括設备运行状态信息的采集和环境信息采集，需要远程监测抽油井的数据主要有：油压、套压、回压、功图、井温、炉温、出口压力[2]。
在数字量输入输出电路中采用了芯片TLP185，即采用光电耦合器进行隔离，发光二极管把输入的电信号转换为光信号，光信号经过光敏管转换为电信号输出。
油井监控器RTU介绍材料
2016/9/2
4. RTU使用
测试数据 设置->测试数据,根据现场情况对测试数据进行设置， 是否对相应的采集模块进行采集。→、←键移动光标 选择数据项，↑、↓选择有无。 注意：①不需要的参量一定要设置为“无”，否则RTU每次 巡检会浪费许多时间。 ②模拟量1项在示功图采集后可以采集一个周期的曲 线，有别与其他几路模拟量，若不需要压力曲线可选择模 拟量2或3作为压力测量为好，这样比较节省压力表的电池 电源。
4.1设置菜单
在主界面按右键进入设置菜单可以进行各项参数功 能设置, 选择好后按确定键，提示输入密码，出厂默认 密码为1。
2013-09-20
（v4.5 RH.Z - B）
设置时间
格式化
冲次快慢
测试数据
设置地址 设置频点 电参量 启停模式 测试周期
2016/9/2
控制休眠
载荷量程 传感器 采集单元 标准位移 压力液面
2016/9/2
4. RTU使用
测试周期 设置->测试周期，用来设置示功图刷新周期，对于需 要功图算产时设为01（1小时1次）即可，若无需功图 算产设为8（即8小时1次）或根据管理者的需求而定。 若设置为00则半小时录取一次示功图，主要作为研究 井况用，不建议采用此间隔，因为比较消耗传感器的 电池。 格式化 设置->格式化，此功能一般在RTU第一次使用时需对 存储芯片格式化，确保存储可靠。当数据存储太多数 据（RTU可以存储500井次功图数据）又已经上传时可 以格式化，但这种操作慎用，它将清除所有记录。
2016/9/2
4. RTU使用
压力液面 此功能是针对井下压力计或示功图换算动液面之用。液面测 试前要输入基础数据，设置 -> 压力液面 , 将显示需要输入的 基础数据，左键切换光条，右键移动光标，上下键修改。 冲次快慢 此功能是配合上述标准位移之用。设置->冲次快慢，01为正 常冲次（ 1-7 冲）、 02 为备用、 03 为备用， 04 为特慢冲次 （1-0.5冲），设备默认为1。
RTU在油井数据远程测控系统中的应用
RTU在油井数据远程测控系统中的应用油田油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查设备运行情况并记录采油数据。
这种方式必然增加工人劳动强度，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。
并且当抽油机、电泵出现故障时不能及时发现，得不到有效监控，防患和控制。
针对上述问题，深圳安特成为某石油公司提供的RTU60A0系列产品，能够实时在线监测油井参数电流、电压、井口温度、压力等，可以对抽油机的各种故障进行实时诊断，及时发现故障并报警。
能远程控制抽油机的启停。
随时查询油井运行参数，并实现参数远传和网上资源共享。
系统工程中应用到的设备：RTU60A0： 4路差分或8路单端模拟量输入(可选电压和电流输入方式)；4路模拟量输出，共32路,可每8路配置数字量输入输出；DAM-3503：三相全参数交流电量采集模块系统功能：系统主要用DAM-3503采集抽油机三相电压、电流、有功功率、功率因数、日用电量、累计电量；用RTU采集油井井口回压、井口温度、光杆载荷、停机等参数，对抽油机井停机、参数越限、抽油杆断脱、抽油杆卡死等异常状况给出报警信息。
具有数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。
通过GPRS网络远程实现对抽油机的负荷超限停机控制，定时启动控制。
组态软件的应用安特成科技与众多优秀的组态软件公司有着密切的合作，免费为我们客户提供安特成全线产品的驱动，通过组态软件可以自动记录抽油机工作过程，开机时间和停机时间累计，保存历史信息。
具有静态数据浏览和编辑等功能：包括抽油机型号、配置电机型号、油井井号、冲程、线路名称、量程、报警上、下限、油井井况等方面的数据，并能添加新开油井、删除停产油井、修改作业井的基本数据。
还具有示功图、电流图（或功率图）、电流、电压、温度、压力等参数的实时趋势、历史趋势监视功能，可方便地了解长时间的参数变化情况，方便快速分析。
根据用户需要进行防护设计功图、电流图（或功率图）、电流、电压、温度、压力等参数的实时趋势、历史趋势监视功能，可方便地了解长时间的参数变化情况，方便快速分析。
采油场井口RTU测控系统
・计算机与通讯技术・采油场井口RT U测控系统肖红翼 翁惠辉 毛玉蓉(长江大学电信学院 湖北荆州)摘 要:文章较详细地介绍了井口RT U测控系统的组成及各部分的功能,并对系统中示功图的检测、CAN总线局域网的实现、井口数据监控系统的实现进行了较深入的探讨,并提出了一些较为新颖、实用的检测方法。
关键词:井口RT U;示功图;CAN总线局域网;PIC18F458单片微机中图法分类号:TE938+.2 文献标识码:B 文章编号:100429134(2007)06200672030 引 言油田中油井大多都分布得较为分散,油井工作状况的监测和控制,一直是采油场一项重要和困难的工作。
其大体上有三个方面的任务:(1)井口设备的日常管理,这部分工作主要是由油井巡视员或维修工定期对油井的产量、井口压力等数据进行记录,并对井口设备的异常情况进行处理;(2)井口设备技术数据的检测(包括抽油机平衡度、抽油机示功图等)及油井工作状况的诊断,这部分工作主要由工程技术人员来完成;(3)井口设备的数据管理,它主要完成的是生产经营报表及井口设备管理的工作,一般由管理人员完成。
现有的井口RT U主要实现的是对井口设备的日常管理,即上述第一项任务,它取代的是原先由人工抄写的部分。
而对油井采油工艺的选择有重要依据的技术数据,如抽油机的示功图、抽油机平衡度等却未作较多的涉猎,而实时、在线地获取这些数据对油井状况的分析以及指导采油作业等则具有更高的实用价值。
为此我们提出了一个可实现的跨层次的集数据检测、采集和管理为一体的井口RT U系统。
1 井口RTU测控系统的总体设计围绕以上提出的三个方面任务,我们将本系统分为三部分,即井口测控装置、数据传输及数据监控管理系统,如图1所示。
1)井口测控装置由PIC18F458单片微机为核心组成,主要实现油井油压、温度、流量的检测,油井压力的超压、欠压等情况的自动报警;抽油机悬点载荷、悬点图1 RTU系统组成位移的检测(实现抽油机示功图检测);抽油机的电机工作电压、电流、相位角检测(实现抽油机平衡度的检测)及利用变频器的对抽油机的电动机进行控制,达到节能增效的目的。
RTU远程控制终端在油田中的应用
源井所在的地理位置相对偏远 ，而且现 场环境 处于高海拔 高原气候 （ 昼夜 温差大， 四季湿度 变化较 大）以及对水泺井整套设备规模的要求等因 素， 此次采用Ｒ Ｔ ｕ 远程终端控制 系统完全符合 实际生产的需要， 与此 同时为了实现数据的远 距离传输， 还采用了无线网桥 来实现 网络的传输 ， 最
清单 如 表 １ 所示。
重要 的基 础 。
无 线 网桥 顾 名 思 义 就 是 无 线 网络 的 桥
（ ４ ） 高 效 的工 程 开发 工具 ， 符 合Ｉ Ｅｃ
在 远 程 现 场 的传 感器和 设备 。 将 测 得 的状 态 ６ ｌ １ ３ ｌ 一 ３ 标准， 支 持 ＬＤ、 ＦＢ Ｄ、 Ｉ Ｌ、 Ｓ Ｔ 、
或 信 号 种 程 序语 言 。 格式 。 它 还将 从 远程计 算 机 发 送 来的 数据 转 的工业 生 产中起 到 了极其 重要 的作用 。
运 行。 而 对井 口的 电动 阀和 潜 水 泵 采 用 电流 互感器进行实时监控 ， 并通 过 ＲＴＵ完 成 远 程 控 制 工作 。 ＲＴＵ与现 场 设 备 的 数 据 通讯 采集 方 案 主 要 包 括 对 现 场 一 次 仪 表 的 数 据 采集 ， 然 后再 通 过 以太 网传 输 到 操 作 站 ， 最
垫
Ｑ ：
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃｅ ｅｎ ｄ Ｔｅｃｈ ｎｏ ｌ ｏｇｙ ｝ ｎｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
Ｔ 技
术
Ｒ Ｔ Ｕ 远程控制终端在油田中的应用①
李富伟’ 黄飞 叶亭宇。 申学强 （ １ ． 青海油 田采油－ －ＵＴ程 技术 大队 青海海西 ８ １ ６ ＂ ４ ０ ０ ；２ 一 ． 青海油田采油三厂维护大队 青海海西 ８ １ ６ ４ ０ ０ ； ３ ． 长庆石化分 公司运行保障部 电修 队 陕西威阳 ７ １ ２ ０ ０ ０ ；４ ． 管道储运 （ 分）公司鲁宁输油处 山东邹城 ２ ７ ３ ５ ０ ０ ）
基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计
基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计0 引言每一个油田都拥有众多的油气井，并且分布在山川旷野里，油气井的管理方式多为由人工每日值守，定时检查设备运行情况，记录相关数据。
这种方式增加了用工人数，加大了护井工劳动强度，最重要的是影响对设备的监控。
当抽油机、电泵出现微小故障时，往往很难被人工及时发现，从而得不到有效地防护与控制。
为了能有效地发现油井、地层、油藏的变化，可用油井远程测控系统，通过在抽油机上安装位移传感器和载荷传感器，检测抽油机的工况，实时在线监测抽油机工作参数，及时发现故障并报警，及时维护。
本文提出了一种基于RTU 的油井远程测控系统的数据采集与传输层设计方案，并将该方案用于实际的井场应用中。
1 油井远程测控系统总体架构油井远程测控系统的总体架构如图1 所示，整个测控系统的组网架构分为现场局域网、企业信息网两大部分。
网络拓扑采用分层星型拓扑，是为了在中央测控室的中央测控服务器与现场局域网的各个测控代理服务器的测控对象之间建立更有效的连接方式。
每个测控分站设测控代理服务器，实时发送或读取的井场设备数据先经测控代理服务器处理后再并行传输到中央测控服务器，这样既让等级高的设备预警信号得到现场级的及时响应，又减轻了中央测控服务器处理数据的压力。
WEB 服务器与中央测控服务器通过数据库服务器连接，这种连接方式使WEB 服务器面向的对象是数据库服务器，有利于WEB 服务器在处理管理用户的指令时与中央监控服务器保持一定的时差，避免了相互动作间的冲突。
而所有这些数据来自于代理测控服务器通过井场数据采集与传输层得到的。
IT 目前最常见的数据采集与传输层的工作方式有图1 所示的两种情况。
其中井场1 针对安装多个传感器的油气井，在每个油气井处安装一个RTU 从站，能够对。
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采油井远程监控RTU 、长停井无线监测RTU
油田的采油井、长停井大都分布在野外，空间跨度大导致巡视员或维修工巡查难度大。
为了杜绝各类井喷污染事故的发生，需要对采油井、长停井的各种工况实时监测，一般采用无线数据传输方式。
由于监测现场都在野外无法供电，所以对监测设备要求较高。
采油井远程监控RTU 、长停井无线监测RTU 是组成监测系统的现场核心设备。
可与各种变送器组合成为多种不同类型远程监控系统。
产品通过了国家权威检测。
该设备自带锂电池组、不需外部供电，并且功耗低、体积小、防水性能好，安装维护非常方便，能够有效解决目前油石油油田监控问题。
唐山平升RTU 对设备运行情况以及工作情况进行实时监视和记录，能够加快应急反应速度，有效提高安全状况及管理效率。
采油井远程监控RTU 、长停井无线监测RTU 简介：
采油井远程监控RTU 、长停井无线监测RTU 功能特点：
GPRS 、CDMA 、及短消息传输 电池、太阳能、市电供电方式
兼容各种仪器仪表、变送器 防水、防尘、IP68
电池寿命2-5年 安装简便，扩点方便
DATA-6218 DATA-6216
采油井远程监控RTU、长停井无线监测RTU参数：
参数信息
产品名称DATA-6218 DATA-6216
天线内置外置
液晶无有
串口设参、远程设参
设参方式无线设参（手持机）、串口设参、远
程设参
尺寸349 x130 x 170mm 229x179x69mm
7路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串口接口 3 路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串
口
AI 信号类型 4-20mA /0-5V 信号精度0.5%
PI/DI 采集脉冲仪表及开关量
串口采集各种串口仪器仪表 RS232/RS485可选
CPU 32位处理器运行频率100MHz
存储容量4M
供电电压DC 10V-28V 市电、太阳能供电推荐DC12V
对外供电DC 5V /12V 可选
选配电池14.4V 14Ah
休眠功耗≤50uA/14.4V
采集功耗≤8mA/14.4V
传输功耗≤50mA/14.4V
工作环境温度：-40～+85℃；湿度：≤95%
波特率300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400（Bit/S）可选
安装方式壁挂式。