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基於4G DTU 抽油機遠程監測系統

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一、項目背景

隨着無線通信技術的不斷完善 ,利用移動運營商提供的無線網絡實現對抽油機的遠程監控 ,是抽油機監控系統現代化的重要發展方向 。由於4G網絡通信技術成熟且覆蓋面廣 ,4G無線通信實時採集抽油機參數無疑是現有資源的最大利用率 。 4G是使用分組數據傳輸的核心網絡的增強 。他可以有效利用現有的無線電頻譜 ,用戶可以獲得比普通標準連接更寬的帶寬 。 4G無線網絡是解決移動通信和IP相結合的最廣泛使用的解決方案 。它可以充分利用GSM網絡 ,使運營商能夠在全國範圍內開展GSM移動分組數據業務 。 4G的推出是推動移動通信網絡數據業務發展的重要環節 ,也爲抽水機組遠程監控系統提供了良好的數據傳輸方法和工作平臺 。

目前 ,油田露天採礦設備主要是一個遊樑式抽油機 。抽油機遠程監控系統是根據油田自動化 ,全天候管理的要求和需求設計開發的高新技術產品 。它結合4G網絡通信技術和網絡微處理器技術 ,解決了抽油機各種工作參數的遠程傳輸問題 ,實現了實時報警 ,實時數據採集和實時負荷監測 。重要的是:監控抽油機的運行狀態 ,及時發生故障或異常操作時報警 ,及時恢復正常抽吸 ,減少停機時間 ,確保抽油機安全運行 ,並防止和打擊犯罪分子的盜竊 。爲完成油田生產任務提供可靠保障 。

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二、系統設計

2.1現場採集模塊

該系統採用智能三相電參數採集模塊採集和採集三相電參數 ,該模塊是智能三相電參數數據集成採集模塊;三表法精確測量三相三線制或三相四線制三相電流 ,三相電壓(真有效值) ,有功功率 ,無功功率 ,功率因數 ,頻率 ,正反轉交流電路中的有功電能 ,正向和反向無功功率等 ,具有2通道開關輸入和2路開關輸出(1通道可設置爲參數上下限報警輸出) 。輸入爲三相電壓(0~500V) ,三相電流(0~1000A);輸出爲RS485或RS232接口的數字信號 ,支持的通信協議有三種:(ASCII碼)兼容通信協議 ,十六種LC204協議 ,MODBUS2RTU協議 。

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三、系統的功能:

(1)報警功能:向監控中心發送各種報警信息(停機時間 ,超限 ,非法開通井口等) 。

(2)接受監控中心發送的各種命令 ,併產生控制動作(如抽油機的遠程控制 ,抽油機的遠程控制 ,變電站系統的遠程復位) 。

(3)數據採集功能:採集各種油井參數(如三相電流 ,電壓 ,指示圖等) ,參數可由用戶選擇 。

(4)接受監控中心設置的工作參數和報警參數 。

(5)定期將井下工作數據發送到監控中心 。

(6)接受主站數據提取 。

無線數據傳輸網

整個無線數據傳輸網絡包括數據終端設備和4G網絡 ,數據終端設備包括連接到現場採集模塊的4G通信模塊和監控中心帶有調制解調器的計算機數據終端設備(DTU) 。

(1)4G通信模塊4G模塊在該系統中起着至關重要的作用 ,數據通過4G網絡準確 ,實時地傳輸到監控中心計算機 。

(2)監測中心

DTU監控中心計算機可以通過無線調制解調器或有線模式撥號上網 。計算機登錄網絡後 ,通過ISP服務提供商綁定固定IP地址 。該計算機用作整個監控網絡系統的服務器 。現場4G傳輸模塊的服務器IP地址和通信端口號被配置爲與服務器形成專用內部LAN 。一旦需要收集數據 ,服務器只需要將相應的指令發送到相應的採集模塊 。採集模塊接收到命令後 ,響應 ,返回所需數據 ,然後根據採集模塊的協議解析參數 。

四、系統拓撲圖(參考)

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五、結

國內外使用最廣泛的泵送機械是由泵送單元和泵送泵組成的杆式泵送系統 。在生產過程中 ,由此類系統引起的事故逐漸增多 ,打火機對抽油機造成損壞 ,重的事故將引起抽油機事故引起的原油泄漏事故 。這不僅降低了油田生產作業的安全性和可靠性 ,而且可能給企業帶來重大經濟損失 。因此 ,開發了抽油機的在線監測系統 ,實時監測抽油機和油井的各種狀態參數 ,實現運行參數的遠距離傳輸和在線共享 ,並找到排除故障並及時報警 ,爲技術人員處理故障提供了新的有效途徑 。速度得到顯着提高 ,經濟損失最小化 ,具有重要的現實意義 。同時 ,由於該國抽油機非常大 ,該系統的研究和設計具有廣闊的應用前景 。

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