GPRS油田油井远程监控系统方案
采油井远程监控系统解决方案
采油井远程监控系统解决方案系统概述：采油井远程监控系统可实时监测采油机的运行状态和井口生产数据；可及时发现设备故障并自动报警；可实现采油机的远程启、停控制。
系统组成：监控中心：服务器、值班员计算机、采油井远程监控系统软件等。
通信网络: 4G、GPRS、CDMA等无线网络。
测控设备：采油井监控终端。
计量仪表：采油机控制柜、压力变送器、温度变送器、无线示功仪等。
系统拓扑图：系统功能：◆远程监测采油机的三相电压、三相电流、运行状态和功图数据。
◆远程监测油压、套压、回压和井口温度等实时生产数据。
◆远程启动、关停采油机。
◆现场停电、采油机故障、电压缺相、压力过大、温度过高时，自动报警。
◆可实现参数异常自动停机或定时启动功能。
◆支持远程设置采油井监控终端的工作参数和参数上、下限报警值。
◆自动生成采油机运行参数或井口生产数据的统计报表和趋势分析曲线。
◆支持地图管理功能，可直观展现油区全部采油井的实时运行状况。
采油井监控终端安装现场：应用案例：物联网技术已经渗透到工业生产的方方面面，传统的工业企业通过对物联网技术的应用，一方面提高了设备、设施的安全性，另一方面大大提高了生产效率、解放了人力。
吉林油田公司是隶属于中国石油的大型地区公司，是一个有着50年发展史的国有大型企业，也是中国石油的四大上产油田之一。
2014年末，我公司为吉林油田部署了采油井远程监控系统，该系统对分布分散、数量众多的采油井实施了在线远程监控，为采油井的智慧化管理开启了新篇章。
采油井远程监控系统不仅实现了远程监测采油井的运行状态、控制方式、工作电流/电压；还通过设置电子围栏，实现了安防报警；同时还可对采油井油泵实现了远程启、停控制。
系统主要由采油井监控终端DATA-9201、监控中心数据接收模块DATA-6107和远程监控系统软件组成，采用GPRS-VPN网络搭建。
采油井监控终端DATA-9201是该系统中的核心设备。
其通过与原有的采油井电机控制柜对接，实现了对电机状态、数据的采集和运行控制；通过GPRS网络与监控中心实现了远程通信；当设备状态异常、安防异常、监测数据越限时主动报警，实现了采油井的无人值守运行。
基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用
基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用[摘要]无线通信应用于石油测井能够极大的提高测井效率,是石油测井未来的发展方向。
油井监测是保证油井正常生产的重要工作之一,油井无线网络系统由无线一次仪表和GPRS无线中继站组成,它整合了无线功图连续监测、无线电机参数检测、无线温压监测以及GPRS远传等四大模块,形成完整的油井网络系统。
使管理人员可以及时掌握每口油井的运行情况;通过GPRS实现了对采油井的实时监测，通过数据信号采集，进行远距离传输，对数据的分析处理,使技术人员和领导在远端实时掌握油井的生产动态。
它将短距离无线通讯技术和GPRS 远距离传输技术融合在一起,实现了重要生产数据采集、处理、远传。
【关键词】无线通信连续监测模块；无线数据通信；油井监测1、需求性分析(1)GPRS的通信技术的可靠性:我国地域辽阔，油田的分布地点不均匀，很多位于环境恶劣的区域。
因此在选择油田监控设备时需要考虑该通信技术是否能在油田的复杂条件可靠的运行。
如果采用有线传输的话不仅铺设不方便，而且维修不便，覆盖范围也可能不满足要求。
因此选择远距离的无线通信技术就可以解决以上问题，但对传输要求通信协议有较强的自我改正功能来保证通信信号的准确率。
(2)GPRS的通信技术的高效性:效率是对通信系统的基本要求之一,在对现场的情况实时监测过程中,要求通信系统将所收集的信息进行整理，将数据及时的传递出去,否则就会造成数据堵塞，使得技术人员收到的数据延后于现场所测的数据,得到的情况就是现场之前发生的情况。
(3)GPRS的通信技术的实用性:石油测井工作测井车辆可以方便的到不同地方的油井现场进行勘测,这对所使用的设备的方便性提出了要求，安装简洁，接入速度快，可以大大提高工作人员的工作效率，降低成本。
而且目前科技不断发展，新的技术和功能不断出现，GPRS的通信技术可以简单，方便的对系统进行升级，改进，从而适合发展要求。
2、基于GPRS的监测系统主要技术特点油田大部分位于偏远的山区，施工环境恶劣，雷击、人为破坏、山体滑坡等可能发生，而且人员在那里驻扎不便，很多情况无法靠人力直接去观测。
基于GPRS的油井远程监控系统设计
计 算机 与 网络
基于 ＧＰ Ｓ昀油并 远程监 控系统 设计 Ｒ
莱芜职 业技 术 学 院计算机 系 刘 霞
［ 摘 要】 本文针 对油井分布特点及传 统油井信息监测 方法时效性低 、 成本 高、 维护 困难等 问题 ， 出了 Ｇ ＲＳ 提 Ｐ 通信模块构成 的油井 远 程监 测 系统的设计方案 ， 并详细介绍 了该 系统结构和各功能模块的软件设计流程 。 ［ 关键 词 ］ Ｐ Ｇ ＫＳ网络 远程监控 系统
图 ４测控终端数据传输图 系统软件 流程 图 ， 如图 ４所示。系统上电后 ， 首先对 Ｌ Ｃ Ｉ４内部 Ｐ ２Ｉ 资源进行初始 化 ， 得 Ｍ ５ 模块 和各传感器上 电， 并使 Ｃ５ 然后启 动 Ｍ ５ ， Ｅ ５ 。 初始化 完成后 ，Ｐ ２ １ Ｌ Ｃ １ ４定时启 动测试 ，通 过不 同 （ 下转第 ２０页 ） ３
ＭＣ ５与 ＳＭ 卡 连 接 原 理 图如 图 ３所 示 。１ ５ Ｉ ３ １
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油井远程无线监测系统方案
★128MB以上的内存
★8倍速CD-ROM或DVD-ROM驱动器
★30G以上的可用硬盘空间
★有空余的串行通信端口
★键盘和鼠标
★Window98或WindowsNT或win2000操作系统
九、系统接线图
北京红山伟业科技发展有限公司
地址：北京海淀区学院路29号盛地写字楼B座201室
油井远程无线监测系统方案
一、系统特点
与传统的油井监控系统相比，DT-2001A远程测控系统有以下特点：
1．传输方式先进性
基于油井设备的安放地理位置、分布特点及环境考虑，远程测控的信息传输方式应主要采用无线的方式。实现站点间数据传输的无线技术有：无线超短波、GSM短信（SMS）、CDMA、GPR种方式，总体来说，有以下优点：
安全监视
系统对油井工作情况进行监视，可按电气接线显示，也可按地理位置显示运行工况，对于设备异常和事故，可进行声、光报警，并可以设置语音报警和报警信息打印。报警信息可存储历史数据数年，以便随时查询。
数据管理
所有设备的ID号、开停状态、运行时间、报警时间、恢复时间、地点、操作员等信息实时存入历史数据库，数据库提供多种查询方式，如按时间查询、设备号查询、分区域查询等方式。
三、系统功能
监测油田各油井运行情况（GSM/GPQS覆盖范围内）
测量功能
DT-201准确检测油井开关状态，状态数据随时通过DT-201发送到监控中心。监控中心对DT-201发送的信息进行身份验证，DT-201每台有自己唯一的ID号，提高系统运行可靠性。
控制功能
监控中心对DT-201发送的信息进行数据分析后，根据具体情况存储数据及下达遥控命令。DT-201可接收中心站发出的遥控操作命令，并准确执行（具有密码验证功能）
GPRS RTU在油田管线阀室远程监控系统中的应用
GPRS RTU在油田管线阀室远程监控系统中的应用RTU是一种安装在远程现场的测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
它将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式传到中央计算机，同时还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
在生产过程自动化装置中，远程测控终端RTU充分体现了“测控分散、管理集中”思路，它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定，已广泛应用于市政管网、油气田、水利、电力、煤矿、交通、能源管理等领域。
油田管线阀室,大多处于野外环境下，自然环境十分恶劣。
平时油田管线阀室无人值守．管线情况、各阀室内温度、压力等数据的检查只能靠人工巡视。
但由于地域宽阔、自然条件差，一次巡视往往要用大半天的时间才能完成，而且设备故障不能及时发现。
RTU在该环境下的应用极好的解决了这一问题。
油田阀室监控系统此系统是典型的SCADA系统，即监测监控数据采集系统。
系统采用基于GPRS/GSM网络的ATC-RTU系列远程测控终端等硬件设备和工业监控组态软件构成。
系统大致分为中控室的服务器、工程师站和操作员站，各油田管线阀室的远程测控终端RTU，通讯网络系统和现场一次测控仪表部分。
其主要结构由中央计算机管理系统、通讯系统、远程测控终端RTU等三级组成。
系统采用以计算机为核心的监控和数据采集系统。
在调度中心设置SCADA控制系统，并设置了一套主站RTU(ATC-RTU60A0*)，系统包括由GPRS RTU构成的油田管线阀室远端控制系统。
可在调度中心控制室完成对阀室的控制系统进行诊断、监控和数据采集的任务。
RTU构成及特点远程测控终端采用ATC-RTU60A0*，它带RS232、RS485双串口(232也转为485的情况下，可以有两路485)，内置大容量SPI-flash(容量可选1Mbit-64Mbit)，实现数据的长时间本机保存，采用6路继电器输出控制、4路光耦输入输出控制，内置RTC，掉电可自动计时，定时定点唤醒，支持标准Modbus协议，采用GPRS/GSM网络作为网络平台，独立完成对油田管线阀室的采集、控制、通讯、数据处理、报警上传、显示、操作等任务，实现系统的各个功能。
GPRS油田油井远程监控系统方案
GPRS油田油井远程监控系统方案一、项目背景油田是一个以油气生产为主，集勘探、开发、施工作业、后勤辅助生产、多种经营、社会化服务为一体的，专业门类齐全的国有特大型企业。
油田的勘探、钻井、测井、录井等是野外作业，流动性强，点多、分散、距离长，施工现场与公司之间的信息交流长期以来没有好的解决方案。
油田管理层十分重视油田信息化建设，明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。
借助“油井数据监控系统”，管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。
油井工作的相关数据每隔两小时传输一次，机井一旦出现故障，示意图就会标示感叹号，维护人员就能够在最短的时间内赶到现场，及时排除故障。
以前，采油测试工要到每个现场进行测试，费时费力不说，对每口井的工作状态也很难把握，有时一口井发生故障，往往许多天后才发现。
二、GPRS方案的优势油田工作环境恶劣，雷击、地震及人为破坏等时有发生，怎样把油井运行的相关数据传送到中心控制室一直是个难题。
以前，油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据，但实际使用过程中，效果不理想，高成本的投入和频繁的维护让采油单位不堪重负。
引入了GPRS 钻井数据上报系统之后，通过固定在机架上的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井的安全运转。
油田还可依托GPRS/GSM网络，实现了抄表自动化、精确化。
用电控制中心对油厂用电的运行状态可以通过电子显示屏进行监控，每个控制点将用电状态以短信息的形式及时传送到控制中心，这样就可以自动、高效、及时地掌握油田用电情况，自动生成配电计划，实行科学的电力营销和管理。
这套装置克服了以前人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端，解决了生产的后顾之忧。
三、解决方案介绍（一）系统结构1、油田信息采集点：采用厦门灵旗通信有限公司的LQ1200 GPRS透明无线数据传输终端，通过RS232/RS4 85/TTL与油田设备采集点连接，接入移动公司为油田中心站提供的专用的GPRS网络,网络对油田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。
油田监控系统基于GPRS应用方案
GPRS技术具有覆盖Байду номын сангаас围广、数据传输速度快、实时性强等优点 ，适合用于油田监控系统的数据传输。
基于GPRS的油田监控系统包括数据采集、数据传输和数据处理 三个主要环节。
选择适合油田生产环境的监控设备，具备高可靠性、高精度、 长寿命等特点。
制定监控设备与数据中心之间的通信协议，确保数据的准确性 和安全性。
油田监控系统基于GPRS应用方案
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目 录
• 引言 • 油田监控系统概述 • 基于GPRS的油田监控系统 • 基于GPRS的油田监控系统设计 • 基于GPRS的油田监控系统应用方案 • 结论与展望 • 参考文献
01 引言
背景介绍
油田监控系统的发展 历程和现状
GPRS技术在油田监 控系统中的应用背景
[2] 刘建平, 张海涛. GPRS技 术在油田监控系统中的应用
研究[J]. 石油化工自动化, 2018, 54(6): 29-33.
[3] 马勇, 王建华. 基于GPRS 的油田监控系统的设计与实 现[J]. 计算机测量与控制, 2017, 25(10): 238-241.
THANKS FOR WATCHING
GPRS技术的产生和 发展
目的和意义
实现油田生产过程的实时监控和数据传 提高油田生产效率和安全性
降低油田运营成本和风险
研究方法
01 系统分析和设计方法 02 GPRS通信协议和相关技术分析 03 数据传输和数据处理技术的研究和应用
02 油田监控系统概述
油田监控系统定义
油田监控系统是一种用于监控油田生产过程、设备和设施运 行状态的自动化系统，它通过各种传感器、仪表和数据采集 设备获取实时数据，并利用通信网络将数据传输到监控中心 或远程客户端。
GPRS油田油井智能电表用电能耗远程集中抄表管理系统
【前言】：由于油田大部分油井地理位置偏僻，给现有的人工管理带来极大不便，特别是当油井配电系统遭到非法窃电、人为破坏以及其他原因而造成停井或发生严重事故时，由于工作人员无法及时发现，而现有的保护设备功能单一，无法完成对油井的工作状态以及电器设备故障、线路故障的快速反应能力，使油井出现问题而无法及时得到处理，对油井正常生产造成了重大损失。
根据以上实际情况我公司专门研制了一款高科技油井用电能耗远程集中管理系统，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，可使管理人员足不出户就可以通过系统及时了解辖区内各个油井的用电量、电压、电流、有功功率，功率因数等数据参数，油井工作的相关数据每隔1小时传输一次，油井一旦出现电机过载、过压、欠压、缺相、断相、欠流、三相不平衡等故障立即断电保护并在断电情况下发送报警信息，维护人员就能够在最短的时间内得到故障信息，及时赶到现场排除故障。
从而确保了油井的安全运转，提高了工作效益。
并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。
【系统介绍】：厦门建纬信息科技有限公司油井用电能耗远程集中管理系统依托GPRS/CDMA网络，实现了抄表自动化、精确化。
用电控制中心对油井用电的运行状态可以通过电子显示屏进行监控，每个控制点将用电状态以GPRS/CDMA的形式及时传送到控制中心，这样就可以自动、高效、及时地掌握油井用电情况，自动生成配电计划，实行科学的电力营销和管理。
这套装置克服了以前人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端，解决了生产的后顾之忧。
油井用电能耗远程集中管理系统主要有两大部分：油井监控采集点、数据中心、1、油井监控采集点：主要由三相电子式电能表、数据传输终端两部分组成（红外手抄器作为本方案的补充）。
三相电子式电能表实时采集现场的用电量、电压、电流、有功（无功）功率，功率因数等数据，通过RS485通信接口连接数据传输终端，数据传输终端通过无线GPRS/CDMA 网络实时将数据传输到数据中心。
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GPRS油田油井远程监控系统方案
作者：周星来源：厦门宇能科技有限公司点击：24 日期：2008年12月31日
G PRS油田油井远程监控系统方案
一、项目背景
油田是一个以油气生产为主，集勘探、开发、施工作业、后勤辅助生产、多种经营、社会化服务为一体的，专业门类齐全的国有特大型企业。
油田的勘探、钻井、测井、录井等是野外作业，流动性强，点多、分散、距离长，施工现场与公司之间的信息交流长期以来没有好的解决方案。
油田管理层十分重视油田信息化建设，明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。
借助“油井数据监控系统”，管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。
油井工作的相关数据每隔两小时传输一次，机井一旦出现故障，示意图就会标示感叹号，维护人员就能够在最短的时间内赶到现场，及时排除故障。
以前，采油测试工要到每
个现场进行测试，费时费力不说，对每口井的工作状态也很难把握，有时一口井发生故障，往往许多天后才发现。
二、GPRS方案的优势
油田工作环境恶劣，雷击、地震及人为破坏等时有发生，怎样把油井运行的相关数据传送到中心控制室一直是个难题。
以前，油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据，但实际使用过程中，效果不理想，高成本的投入和频繁的维护让采油单位不堪重负。
引入了GPRS 钻井数据上报系统之后，通过固定在机架上的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井的安全运转。
油田还可依托GPRS/GSM网络，实现了抄表自动化、精确化。
用电控制中心对油厂用电的运行状态可以通过电子显示屏进行监控，每个控制点将用电状态以短信息的形式及时传送到控制中心，这样就可以自动、高效、及时地掌握油田用电情况，自动生成配电计划，实行科学的电力营销和管理。
这套装置克服了以前人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端，解决了生产的后顾之忧。
三、解决方案介绍
（一）系统结构
1、油田信息采集点：采用厦门宇能科技有限公司的YN2110 GPRS透明无线数据传输终端，通过RS232/RS485/TTL与油田设备采集点连接，接入移动公司为油田中心站提供的专用的GPRS网络,网络对油田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。
可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。
2、油田中心站：本系统中网络代理服务器可采用ADSL、LAN等INTE LNET公网连接，采用公网固定IP， GPRS数据传输终端上电后，它
会根据预先设定在其内部的IP地址来主动访问网络代理服务器，通过代理服务器和监控中心建立TCP/IP链路。
监控中心主站本身维护接入的每个终端的IP地址和ID号，当主站要向某个监控终端提出数据请求时，它会根据IP地址和ID号来找到对应的终端，将命令下发到该终端，终端响应后通过GRPS数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口，通过端口影射转发到监控中心主站，即完成了一个应答式的通讯流程，当油田信息采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。
（二）产品特性
油田信息采集传输系统采用YN2110 GPRS DTU。
产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现信用卡实时认证、P OS机的远程控制维护、远程业务点接入等。
在油田信息采集传输系统方案中，YN2110 GPRS DTU可通过外置或嵌入方式与油田信息采集点设备连接。
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。
2、接口： RS232、RS485、TTL。
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系统。
5、透明数据传输：YN2110EP-DTU内嵌TCP/IP协议，为用户的数据设备提供透明传输通道；
6、自动拨号连接：YN2110EP-DTU可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接；
7、短信息备用数据通道：在GPRS网络无法连接时可启用短信作为备用数据传输通道；
8、短信息远程维护功能；
9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能；
10、提供主副IP及动态域名解析；
11、心跳报告时间间隔用户可设定；
12、数据通信帧长度用户可设定；
13、支持VPN安全功能。
14、安装灵活、使用方便、可靠。
（三）系统功能
1、数据检测功能：自动监测、记录采油设备上的电压、电流、电度、温度、压力、流量、液位、界面、含水、示功图、红外报警等数据。
采集数据的格式为模拟、数字和串行通信口。
还能完成流量和电度的积算。
2、数据共享功能：所测数据以及采油设备的工作状态可以传输到局域网上，实现多方远程数据共享。
3、显示功能：总流程显示、分组流程显示、全部数据列表、分组数据列表、单个仪表历史数据列表，对于日、月、年显示、故障列表显示。
4、辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。
5、报警功能：如果检测值超过设定范围，即声光告警，并能在屏幕上显示出现问题的仪表名称以及参数超出的范围，若有多个数据报警，将按顺序显示超值列表。
6、权限设置功能：权限设置分一般操作员、管理员、超级系统管理三种。
利用输入用户名和密码加以限制
（四）安全措施
本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。
安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。
稳定是
指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。
数据中心可通过公网使用VPN接入到移动GPRS网，采用VPN方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以利旧使用原有的VPN设备，移动终端需要安装具有VPN二次虚拟拨号的功能的软件。
通过VPN方式，客户端在连接应用服务器前，要经过Radius服务器的认证整个数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高，可充分保障速度和网络服务质量。
另外，数据中心也可以采用APN接入方式，租用专线接入到移动公司的GGSN设备上，这种成本高，安全性高、稳定可靠。
对于安全性要求非常高的系统，可考虑在专用APN接入的基础上再加上VPN接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的安全性。
1、VPN虚拟专网模式：企业内部网络中配置VPN服务器，移动终端加载具有VPN二次虚拟拨号的功能的客户端软件。
采用VPN安全技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与Internet进行隔离，可对整个数据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。
2、利用SIM卡的唯一性，对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN，移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。
3、对于特定用户，可通过数据中心分配特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分配的用户ID和密码的用户将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。
4、数据加密：通过VPN对整个数据传送过程进行加密保护。
5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。
四、结论
该监控系统中，使用组态软件和GPRS无线数传终端，系统无线遥测遥控主机（RTU）将检测到的单口采油井的现场状态，通过无线方式传送给监控中心，从而实现各单井状态的集中监控，减少人员投入，有力的缩短油井故障发现和排除时间，极大的提高了生产效率，同时系统的性价比特高。
另外，本系统还非常适合输油管漏油，盗油监测，在多家采油场中使用，取得了较好的经济效益和社会效益。