一、概述：
隨著油田工業(yè)的發(fā)展以及現(xiàn)代工業(yè)自動化水平的提高，實現(xiàn)采油井自動化監(jiān)控已是采油井科學(xué)管理
的必然趨勢，如何進(jìn)行投資少、見效快的技術(shù)改造是整個石油行業(yè)非常關(guān)心的問題。目前“中石化”也 正在著手制定有關(guān)油井監(jiān)控的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這一點已經(jīng)能夠說明我國石油行業(yè)已經(jīng)相當(dāng)重視：利用現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)提高生產(chǎn)率、最大限度的提高產(chǎn)量，從而為油田行業(yè)創(chuàng)造更加豐厚的利潤。
油田采油廠特點是：采油點分布廣、數(shù)量多、流動性強(qiáng)、交通不便、通訊狀況不好，二級采礦單位
對采油機(jī)的維護(hù)及檢修都要投入相當(dāng)大的人力、物力，這樣會給采礦單位造成很多不必要的浪費。
上海頤通電子科技有限公司依靠強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢，在軟件、硬件等方面運用先進(jìn)的技術(shù)手段幫助油
田行業(yè)實現(xiàn)采油井的自動化智能監(jiān)控。這套系統(tǒng)可以將現(xiàn)場采油機(jī)與運行工作狀況有關(guān)的數(shù)據(jù)通過多種通訊方案傳送到采礦部門的控制中心，這樣采礦部門職工可以在中心控制室的系統(tǒng)監(jiān)控界面上看到關(guān)于油井運行的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)可以判斷每一臺采油機(jī)的工作狀況，及時發(fā)現(xiàn)隱患，最大限度的縮小故障給油田帶來的損失。
二、油井監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)
采油機(jī)作為油田采油的工具，雖然有不同的型號種類，但其原理大同小異，其分布廣而且散、數(shù)量
多的特點是我國幾乎所有的油田行業(yè)所共有的，如何實現(xiàn)采油機(jī)的監(jiān)控是很重要的，實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控關(guān)鍵在于解決通訊通道的問題，利用中國移動的GPRS的資源優(yōu)勢和特點，將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)，通訊無線GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到中心主站，進(jìn)行實時分析處理，因為采用無線通訊方式大大節(jié)省了線路及敷設(shè)成本投入。
中心主站可安裝于采礦部門的調(diào)度室，有關(guān)人員通過計算機(jī)局域網(wǎng)可非常方便地實時查看各臺采油
機(jī)的運行參數(shù)，客戶計算機(jī)還可與服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，各數(shù)據(jù)資源可共享，廠領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)科室亦可及時了解采油機(jī)的運行情況，為有效控制采油機(jī)運行，提高采油產(chǎn)量提供可靠的科學(xué)決策依據(jù)。
采油廠基于GPRS技術(shù)的油井監(jiān)控系統(tǒng)，通過在現(xiàn)場采油機(jī)上安裝前端采集設(shè)備（即，一次儀表前
端信號采集設(shè)備）、終端控制設(shè)備（即，數(shù)據(jù)處理控制器）和GPRS適配器（即，GPRS無線接入設(shè)備），組成現(xiàn)場終端監(jiān)控單元（Terminal Control Unit）；這樣，現(xiàn)場采集的油井參數(shù)經(jīng)過控制器處理后，可以實時地經(jīng)由GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和的 Internet存入企業(yè)網(wǎng)（LAN）內(nèi)部服務(wù)工作站。采用移動工作站訪問系統(tǒng)服務(wù)站Client/Server方式，極大地方便油田采油隊工作站和采油廠企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部的工作員，實時了解現(xiàn)場采油井的工作狀態(tài)，并及時控制處理各油井、設(shè)備運行情況。
如左圖1所示：油井監(jiān)控系統(tǒng)圖
對于采油大隊的工作人員，可以在油田采油隊工作站的計算機(jī)上實時操作和遠(yuǎn)程監(jiān)控油井狀況和采油機(jī)運行情況。而且，采油廠的人員還可以隨身攜帶有無線通訊功能的筆記本電腦，在任何場所通過無線網(wǎng)和數(shù)據(jù)交互中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，現(xiàn)場查看和分析各種可能油井、 采油機(jī)實際狀況。實現(xiàn)移動監(jiān)控和各項遠(yuǎn)程服務(wù)功能。基于GPRS技術(shù)的油井監(jiān)控系統(tǒng)解決方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如右：
圖2采油廠油井監(jiān)控系統(tǒng)整體方案結(jié)構(gòu)圖
油井監(jiān)控系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架角度而言，主要由前端采集設(shè)備、終端控制設(shè)備、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)服
務(wù)器監(jiān)控中心和已建成的GPRS網(wǎng)絡(luò)四部分構(gòu)成。
從整個系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)環(huán)節(jié)，可以劃分為以下幾個方面：
·前端采集設(shè)備的信號采集和驅(qū)動終端控制；
·終端控制設(shè)備的設(shè)計和采集信號、數(shù)據(jù)處理；
·終端控制設(shè)備和GPRS適配器的通信；
·現(xiàn)場終端監(jiān)控單元無線接入、通訊過程控制和網(wǎng)絡(luò)安全；
·移動工作站（膝上型計算機(jī)）的無線接入和業(yè)務(wù)功能開發(fā)；
·系統(tǒng)服務(wù)工作站（數(shù)據(jù)交互中心）的軟件開發(fā)。
三、系統(tǒng)功能：
1、技術(shù)目標(biāo)：通過實施油井監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)工程，將使工程系統(tǒng)實現(xiàn)如下技術(shù)目標(biāo)：
·實現(xiàn)抽油井運行狀況的實時在線檢測、異常報警，以及抽油機(jī)實時（歷史）運行工況的數(shù)據(jù)存儲
和分析 ；
·實現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)傳輸通訊技術(shù)，通過中國移動的GPRS通訊服務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送到Internet
·實現(xiàn)移動業(yè)務(wù)服務(wù)功能，能移動辦公，盡最大可能提高客戶的設(shè)備維護(hù)、維修、提高產(chǎn)油量。
·能實現(xiàn)軟件的Web發(fā)布，可以用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器來通過客戶機(jī)程序訪問數(shù)據(jù)。
·軟件的功能簡單、實用、方便、能反映出客戶提出的需要。
2、主要功能
2.1、電機(jī)控制功能
多種方式來控制電機(jī)運行以達(dá)到節(jié)能的目的：
·通過測量電機(jī)功率及用電量、電流、電壓等參數(shù)可及時發(fā)現(xiàn)電機(jī)是否工作在最理想的節(jié)能狀態(tài)。
·采用目前先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，此項技術(shù)目前已經(jīng)在一些油田行業(yè)中采油機(jī)上使用，如果能夠采
用可以節(jié)能30%以上，但是變頻器造價略高，因為被控電機(jī)功率相對較大，一般在37~55kw之間。
·電機(jī)的星形/三角形轉(zhuǎn)換方式，即在電機(jī)抽油時三角形接法，回程時星形接法，根據(jù)上、下沖程
不同階段來控制電機(jī)做功，達(dá)到節(jié)能。
·可以遠(yuǎn)程控制電機(jī)的工作情況，這是目前所有其它公司的軟件都沒有功能，其內(nèi)容有：可調(diào)速、
控制電機(jī)起、停。
2.2、監(jiān)控單元采集的參數(shù)介紹
·溫度/壓力一體化傳感器：檢測輸油管內(nèi)，油的溫度、壓力。將溫度、壓力傳感器集成于一體，
方便安裝、接線，外形美觀。
溫度：0～100oC?? 精度誤差不高于1％ ， 壓力：0.1~1Mpa?? 精度誤差不高于1％
·載荷傳感器檢測 ：用于檢測抽油機(jī)的拉桿力量，也是采油機(jī)的一個重要的參數(shù)，傳感器為油田
行業(yè)專用，采用全封焊的結(jié)構(gòu)，DIN電氣接頭聯(lián)接形式，有效保證抽油井的全天候監(jiān)測工作，完全放水 防潮。 載荷：0～300KN?? 精度誤差不高于1％
·電流傳感器檢測：用于檢測采油機(jī)的電機(jī)電流。電流：0～100A/4~20mA?? 精度誤差不高于1％
·電壓傳感器檢測：用于檢測電機(jī)的供電電壓 ；電壓：0～500V/4~20mA?? 精度誤差不高于1％
·位移傳感器：檢測采油機(jī)的拉桿的沖程，?精度誤差不高于1％
·防偷盜（油、設(shè)備等）的紅外傳感：用于檢測采油機(jī)周圍人員情況，可以分時段監(jiān)控報警。監(jiān)控
終端將信號送往中心主站，通過增加這個功能可以在夜間無人值班的時候發(fā)現(xiàn)有外來人員偷油。 感應(yīng) 半徑1米(直徑2米)范圍的人體，提供報警節(jié)點1對常開、1對常閉，
2.3、數(shù)據(jù)采集要求
自動巡測：
·單次式（Single）巡測周期：30分鐘/次；
·低頻率式（Period）巡測周期：2小時/次；
·高頻率式（Load-Displacement）巡測周期：6小時/次；
手動巡測：由操作員直接選擇、發(fā)送指令，隨時監(jiān)測和控制指定的抽油井實時運行工況和檢查歷
史工況（例如2.6節(jié)實時監(jiān)測， 2.7節(jié)歷史監(jiān)測）。
高頻數(shù)據(jù)采集：示功圖的載荷-位移，采集頻率為0.5～80點/秒，并計算沖程、沖次（采集頻率
在2.5節(jié)中終端設(shè)備管理中設(shè)置），提高對沖程的采集次數(shù)，以計算出最大數(shù)值，推算出位移的大小。
低頻數(shù)據(jù)采集：全參數(shù)報表、分析圖，采集頻率為0.5～20點/秒。（采集頻率在2.5節(jié)終端設(shè)備
管理中設(shè)置）。
2.4、終端設(shè)備管理
系統(tǒng)提供油井信息管理功能，對油井名稱、地址、編號及所安裝的SIM卡的編號進(jìn)行管理，同時提
供信息的添加、刪除功能。 系統(tǒng)同時提供終端設(shè)備管理功能，可設(shè)置報警間隔、采集頻率、電壓\電
流\載荷\溫度\位移等監(jiān)測數(shù)據(jù)的上下限值等。
2.5、實時監(jiān)測及打印功能
系統(tǒng)實時采集油井重要參數(shù)，并以直觀的數(shù)據(jù)圖形曲線、報表等方式顯示，支持打印功能，提供給
用戶友好的操作界面。主要監(jiān)測參數(shù)有：
A、示功圖的載荷、位移——Load-Displacement圖形；
B、油的壓力、溫度，——采用一體化傳感器；
C、電機(jī)的單相電壓、單相最大電流、單相最小電流；
D、集油站管道入口油溫度、管道出口油溫度。
E、油管道主干線上的多個點處的油壓；
