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    第一章 前言
 
    由于油田所在地理位置往往具有特殊的環境，并且受到客觀條件的限制，因而實現油田之間的通信首要問題就是要克服地理環境所帶來的限制，架設一個龐大的通信系統是一個費時耗資金的過程，地形的起伏不平導致鋪設電纜后不宜傳導，同時電纜穿過煉油廠可能是潛在的危險。所有的這些客觀條件都使得在油田中搭建GPRS無線網絡成為一種必然趨勢。目前，全國許多大油田都已經在使用這類無線技術，為油田的生產和管理提供了很大的便利，大大提高了生產效率，降低了生產成本。
 
    在廣袤的大型油田中，總中心距各分中心往往較遠,及時通信這一環節往往成為制約油田生產效率的主要因素，如果架設專門的線路，成本過高，利用GPRS無線通信技術，總中心可以實時了解各分中心運作情況,隨時給出技術指導意見，而且無線網絡架設簡單,成本更加低廉。

    第二章 系統概述 

    油田管理中心與周圍油井分布較近的小型油田，采用集中管理方式。在各油井加入監控設備，可以在管理中心對整個油田運行情況進行實時監控、圖像抓拍監控,并可和報警系統實現聯動，一旦有人闖入油田，系統將進行圖像自動抓拍，監控中心產生報警聯動，我們的工作人員立刻可以出動進行阻止，保證整個油田安全的同時為相關部門提供第一時間的資料，從而有效的打擊非法破壞設施的不法分子，保護國有資產的流失。

    整套系統主要由監控中心、井隊監控工作站、現場采集端等組成。

    監控中心是整個系統的總控制中心。 

    井隊監控工作站實現對劃定井場的監控管理。單位是否建立井隊監控工作站是可選的，如果建立井隊監控工作站，其結構也可以根據實際情況進行調整。

    監控中心與監控工作站之間可通過Internet或局域網實現數據通訊。 

    現場采集端包括：現場儀表、監控攝像頭、GPRS傳輸終端三部分，現場儀表采集流量、壓力等各類數據，監控攝像頭實時抓拍井場監控圖片，GPRS傳輸終端與監控中心之間通過GPRS網絡進行通訊。

    系統方案圖如下所示：  

    第三章 系統功能

    1、 實時監視、實時記錄：監控中心能全天候地對采油作業區進行全程監視，當盜、搶原油事件發生時，能實現遠程告警，能實時記錄過程狀況，可以為事后偵破提供可靠的證據。

    2、 遠程指導：監控中心能對施工及設備維修人員進行遠程操作指導。

    3、 遠程告警：當油井原油泄露時，在監控中心能實現遠程告警。

    4、 設備工作狀態檢測：如果發生抽油機工作過程中突然停機或抽油機關閉狀態時突然啟動，監控中心都要能提供實時檢測，并聲光報警，還可以增加語音告警和雙向語音通話。

    5、 監控圖像數字化存儲：采油站現場監視圖像經數字化壓縮后存入SD卡，并可以日期、時間、監測站點名稱為檢索關鍵字能隨時進行查詢。

    6、 系統功能完善：監控中心能隨時掌握監控區域內的情況，能檢查各個重點部位的安全狀態，能及時處理突發事件，并自動進行錄像，錄像資料要方便查詢。

    第四章 系統架構 

    監控中心 

    監控中心是整個系統的控制中心，它通過移動APN專線接入，與各井隊監控工作站、GPRS傳輸終端進行通訊。 

    監控中心可以監控本系統中所有井場的任何現場數據和圖像，可以控制各監控工作站的權限等。監控中心提供整個系統唯一對外的通信接口（通信服務器），GPRS接入網關等。

    它是一個由數據庫服務器、通訊服務器等組成的網絡系統。在本系統內能夠實現數據共享、遠程聯網、系統增容、系統備份等功能。

    1）數據庫服務器：計算機網絡平臺為Windows 2003，數據庫采用SQL SERVER 2000，使通訊服務器、監控工作站等通過網絡對各自管理的數據信息進行集中存儲管理。對數據的集中管理不僅提高系統的安全性，而且也增強了系統的可擴展性和可維護性。

    2）通訊服務器：通訊服務器是監控工作站和GPRS傳輸終端通訊的中介，監控終端的命令通過它向指定的GPRS傳輸終端發送，而GPRS傳輸終端返回的信息通過通訊服務器的轉發到達相應的監控終端。 

    井隊監控工作站 

    井隊監控工作站是系統的接收和處理數據信息的工作終端，負責處理系統中出現的緊急情況。與通信服務器通過TCP/IP協議進行數據交互，每臺終端負責處理各自管理范圍內的井場。

    其主要功能如下：

    數據監控：能夠實時監控井場的各項數據指標。 

    圖像抓拍：可向需要抓拍的攝像頭發送抓拍、停止命令等。 

    數據存儲：對所有數據指標和圖像進行保存。 

    對整個網絡的管理：包括配置、性能、安全、故障、計費等。對系統所有時間有詳細記錄，對重要數據有備份機制。
GPRS傳輸終端 

    該終端是整套系統完整運轉的重要環節，它擔負著和監控中心的信息交互以及和監控工作站的信令交互等重要工作。
 
    LZ713系列GPRS傳輸終端是藍斯通信公司成功研制開發的具有自主知識產權高科技產品。該產品嚴格按照ISO9001和工業級標準設計、生產制造要求進行生產，各項性能指標均處于國內領先水平。該終端結合了GSM/GPRS/CDMA/3G等通信技術，采用工業級設計，具有通信以及強大的數據處理和圖像編解碼能力，安裝方便，可廣泛應用于各類工業監控調度領域。

    主要性能指標：

    工作電壓：9V－63V 

    主機靜態工作電流：<=100mA（電壓12V） 

    主機最大工作電流：<=500mA（電壓12V） 

    存儲溫度：－40～＋85℃ 

    工作溫度：－30～＋85℃ 

    現場儀表 

    本項目在每個井場有3個數字儀表的9個采集量/命令（7個采集量2個開關井命令）需要采集到數據中心。對于每個數字量采集要按周期實時傳遞到數據中心。分別為壓力表、壓力閥、流量計。都采用485接口。對應的采集量/命令分別為：

    壓力表：油壓、套壓（2個采集量） 

    壓力閥：當前開/關狀態、開閥命令、關閥命令 （1個采集量2個命令） 

    流量計：累計流量、瞬時流量、回壓壓力、溫度（4個采集量） 

    監控攝像頭 

    每個采集井場一個固定的攝像頭把現場井臺的圖像按照周期通過GPRS通道傳遞到數據中心。 

    現場通過紅外攝像頭等設備對井場10米*12米的范圍內實現有效的入侵檢測報警。檢測范圍為上下和左右的整個扇面。無檢測死角。檢測到入侵后，可以緊急抓拍到圖片并傳送到服務器。

    第五章 系統效益

    降低工人勞動強度，提高生產率 

    傳統的數據采集方法，工作量大而繁重，費用高，特別在雨雪天氣，有些井無法采集，嚴重影響生產，采用遠程監測，數據采集只需室內進行，大大降低工人的勞動強度，同時可減少冗余人員，利于降本增效。

    便于及時掌握生產情況，利于科學管理 

    傳統的數據采集方法，通常以人工的方式用報表反映采油情況，難以及時、準確、全面直觀、高效、連續地反映生產動態。實現油井的遠程監控，管理人員在辦公室或各個測點上就可以直觀地看到井場任何設備的工作情況，甚至于現場的圖像資料。隨著無線通訊網的發展，各級管理部門可隨時掌握一線的生產情況，真正做到運籌帷幄之中，決勝千里之外。

    便于采集生產數據，利于科學決策 

    人工采集數據，每口井一般每天只測一次工作參數，為了診斷井下工作情況，一般每口井一到兩周要停機測試一次井下功圖及液面，費時費力。由于數據量小，很難做數據的統計分析。實現遠程監控可快速測試并長期保存大量工作數據，并以此為依據進行科學的生產分析，為決策提供可靠論據。

    便于及時發現問題，提高工作效率 

    可以及時發現油井停電、不正常停機、油管泄漏、凡爾泄漏、液面過低、配重不平衡等情況，從而有效地防止設備損壞，減少停機時間。抽油機運行過程中，油井的機電設備難免會出現一些不正常情況，如缺相、井下受卡等，有些情況如能及時發現并處理，就可以減少或避免油井故障，減少經濟損失。