DTU在石油勘探领域的应用

一．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。
本案列主要针对石油的勘探,使管理人员通过组态软件实现在办公室内就以通过该系统随时观测到油井勘测状况。系统可以通过图形的方式直观的将勘测数据显示给相关工作人员，并提供了大量的表格和数据分析控件。
由于勘探现场一般都在条件比较恶习劣的野外，因此，系统使用了GPRS/CDMA无线网络，最后经过分析比较，使用了GPRS联网模式，勘探现场可以将测量数据通过GF-2008W DTU以GPRS方式将数据传送到数据监控中心。
针对于以上情况，中石油石油勘探研究院结合紫金桥软件实施了以下方案。
二．解决方案
1．系统结构:
整个系统主要用到了，现在数据采集卡（自制），网络通信设备GF-2008W（GPRS DTU），GPRS Modem监控中心配置的是PC机和“紫金桥组态软件”。
信息采集站
信息采集站
信息采集站

1>信息采集分站:
指的是现场的某一口井。主要用到了数据采集卡(自制)，夜体探针，电阻探针,GPRS DTU等。
2>监控中心主站:
一台拥用Internet IP地址的PC机，并装有“紫金桥组态软件”等。
GPRS数据传输终端DTU功能介绍：
A、功能：
1. 标准的AT 命令界面,方便程序设计；
2. TCP/IP Internet 内嵌的协议栈，轻松互连；
3. RS232接口方式，更加简便的通讯方式；
4. 可通过串口升级程序。
B、性能：
1. 使用低功耗高性能的CPU 做处理器，16位内部数据总线，128KBSRAM，512KBFLASH，可高速处理协议和大量数据；
2. 支持全透明及帧格式数据传输；
3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 协议栈；
4. 一个符合ISO7816-3IC 卡标准的SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，规范SIM 卡；
5. 简化的接口设计，使用通用的232 接口和简单的AT 命令交互界面；
6. 供了更方便的电源接口，即可使用外挂电源。又可从串口直接取电；
7. 整机功耗小于3W；
8. 完善了GPRS 网络中所出现的假拨号，掉线自动重启，远程唤醒等功能；
9. 支持远程控制及动态域名解析；
10. 同时更具嵌入式系统要求，可提供内置式模块（不带外壳，可通过插针与嵌入式直接系统相连）。
11、同时还有软硬件双重看门狗，在DTU不能正常工作时，能够自动断电复位。
三．系统功能
针对于以上解决方案，系统应该实现以下功能：
实时数据分析、趋势分析、历史数据分析、矿化度中值处理、报表功能、动态配置设备。
1．实时/历史数据分析
系统要实时采集“信息采集分站”传送过来的数据，然后把采集到的数据经过处理，变成矿化度。还要将采集到的温度值、电阻值、和计算后的矿公度值存入数据库。由于系统对实时性要求不是很强，只是要针对性的对矿化度设定值进行处理。因此，可以用些数据通过历史数据组件统一进行历史和实时的分析。
这是系统运行时的数据历史画面:

2 ．趋势分析
使用趋势分析组件，将采集到的温度值或电阻值，或经过计算得到的矿化度值进行趋势分析。
这是系统运行时的数据趋势分析画面:

3．矿化度中值处理
将设定好的注入水矿化和地表水矿化度经过计算得到矿矿化度设定值，每当当前设备的矿化度达到设定值后都要进行记录，并要保存记录时间，系统启动时间，求出时间差值，为了解决这个问题，采用的是将数据存入关系数据库。
4．报表功能
将相关设备的数据从关系数据库中导出到表格组件，并可以将表格中的内容输出到Excel，以备以后分析使用。
矿化度中值处理和报表是做在一画面中的，矿化度中值处理使用了大量的脚本。
这是系统运行时的矿化度报表画面:

5.动态配置设备
由于每次测量使用的设务数不一固定，因此必须通过系统设定的参数动态配置设备。可以通过系统参数据配置进行相关设置。
这是系统运行时的参数配置画面:

6.系统状态显示
要求显示系统所有设备有运行情况，系统支持的最大设备数据目，还有一些站点提示信息等。
这是系统运行时的设备信息画面:

系统运行时的主界面:
在主界面中提供了棒图，可以使用工作人员直观的观察到每口井的实时矿化度变化。

三．结论
在整个监控系统中，主要使用了组态软件和GPRS无线数传终端DTU，各井口通过DTU将现场采集到的数据发送到监控中心，从而实现各单井状态的集中监控，大大的减少了人员投入，并且方便了工作人员进行管理，能够及时的将测量信息发送到监控中心，极大的提高了勘测效率，同时，整个系统的投入相当小。