KL-W7000在远程无线油井监测系统中的应用

行业背景：分布于油田各地的采油井和输油、输电管线是维护石油生产工作的重点。由于油田的生产井大都分布在野外， 天然气田大多位于沼泽、沙漠和盆地、浅海等区域，因远离城市、地广人稀，位置地点分散、自然环境恶劣。分散于方圆几十公里的区域的多个单井由于不能二十四小时不间断地在现场实现人员值守，这些计转站和联合站组成的生产作业部门大多是采取人工定时巡检、抽查的维护方式，由于部分抽油机在复杂的工况影响下及不法分子有意的破坏下时常出现停机、停抽现象，造成不必要甚至是巨大的经济损失。因此，原有的工作方式已经远远不能适应维护工作的需要，保证采油时效的提高和抽油机连续正常地运行显得尤为重要。运用现代化的先进技术集中监控管理油井、管线，已经成为石油企业增加产量、减少停机时间、提高工作效率的必由之路。我公司根据根据油田的行业特点和自动化管理的要求和需要而设计开发的高科技产品。它能有效地提高采油井各种工作状态参数的实时综合监测及控制水平，及时发现设备隐患及故障，及时发现、制止和打击不法分子的盗窃行为，为油田生产任务的全面完成提供可靠的保证。开发出一套先进的油井自动化远程监控系统，通过对油井的输电线路、生产设备、管输设备等生产参数进行测量、分析、传送、控制，进而达到对石油生产的智能化管理。
系统简介：系统采用集散式控制结构，通过高精度传感器及高敏感器件检测抽油机的载荷、电机三相电流、电压、冲次、示功图、电流图井口温度、套管压力、回压等参数，经过计算机分析处理，通过通讯模块（本系统可采用GPRS 、CDMA、无线数传等多种数据传输方式）把采油井工作数据及工况传回总站，如果某些采油井工作不正常则自动产生报警信息，并把该报警信息转发到相关管理人员的手机中，以便该井的事故得到及时处理和防范。
采油井无线监控系统 —— 系统组成
主站系统：由工控机、服务器及远程无线数据采集通讯模块KL-7000组成。

子站系统：由数据采集模块、远程无线通讯模块、及传感器组成。

网络系统：主站通过网卡进入企业局域网，网络用户经授权后可以查看井网运行的各种资料。

采油井无线监控系统原理示意图
采油井无线监控系统 —— 系统功能
主站功能：
• 报警功能：系统通过各种方式报警（如变色、声音、文字等）。
• 报警转发功能：系统把各种报警信息转发到相关人员的手机上（最长60个汉字），使总站值守人员及相关管理人员在任何时候，任何地点都可得到故障报警信息，以便该井故障得到及时处理和防范。
• 人工远程数据提取功能：主站通过指令提取采油井的实时数据。
• 远程设置子站的工作参数：发送定时间隔参数的上下限、允许报警、禁止报警。
• 创建新井网功能：创建新的油井网络。
• 添加新油井功能：在已有的井网中添加新油井，本系统具有同时管理几百口井的监测管理功能。
• 采油井工况分析功能：电流图、示功图、冲次等参数的分析。该项功能最有价值之处在于：抽油机在运行过程中一但出现工况故障，子站系统会自动上传该时刻的电流图及示功图，使相关技术人员能够及时做出分析判断，快速采取措施。
• 井况分析功能：电流、电压历史记录分析，示功图、电流图叠加分析功能。该项功能使采油队技术人员通过井况的微小变化及时预测采油井可能出现的问题并及时提出措施预案，防患于未然。
• 全方位历史数据查询功能。
• 统计功能：根据用户要求，将各类信息统计并打印成报表。（如停井口数统计等）。
• 网上信息发布功能：进入企业局域网，经授权用户可以查看井网油井工作状况信息。
子站功能：
• 报警功能：把各种报警信息（停机、超界、缺相、非法开启井口房等）发送到主站。
• 接收主站发送的各种指令并产生控制动作（如远程控制抽油机开机、远程控制抽油机关机、子站系统远程复位）。
• 数据采集功能：采集各种油井参数（如三相电流、电压、示功图、冲程、冲次、油压、套压、温度、回压等）。参数可由用户选择，系统留有扩展功能端口，本系统具有多个模拟量和多个开关量信息端口，满足现有功能需求，扩展功能比较强大。
• 接受主站设置的工作参数及报警参数。
• 定时发送油井工作数据到主站。
• 接受主站数据提取。
采油井无线监控系统 —— 系统特点
无线数据通讯模块利用公众网络进行数据传输，通过配制不同的I/O设备和通讯模块（GPRS或CDMA）根据企业的需求定制数据采集、控制软件及用户应用系统，可满足企业对监测点多功能远程数据传输、控制和管理的需求，是目前各种利用电台做无线数据传输的理想替代产品，其有两个显著特点：
• 覆盖面广、部署灵活，由于采用公众网络GSM或CDMA作为传输骨干，覆盖了中国的绝大多数地区，而且还在不断增容扩网，因此可实现全国范围内的超远程监控。由于不铺设专线或申请频点，企业可随时对监测点进行快速部署和调整。
• 公众网络系统现已非常成熟，运行可靠，搭借此平台提高技术管理水平，也吻合构建数字化油田的宏观观念。而电台数据传输可靠性较低，其原因有三种：一是商用电台都工作在固定单一频率上，电磁环境恶劣；二是数据传输协议的缺陷等问题造成其可靠性低；三是自设传输系统后期维护费用高。