ADAM-4100系列在野外油井檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用
前言
油田自動(dòng)化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠(yuǎn)程監(jiān)控、配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測(cè)、集輸站庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)控等四個(gè)部分，其目的是利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動(dòng)采集，借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)加載到廠級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為各級(jí)管理部門應(yīng)用提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)平臺(tái)，使生產(chǎn)和管理人員及時(shí)控制和掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化；并可以對(duì)取得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、優(yōu)化，從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。
作為采油工程，需要將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖象信息、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)狀況、原油儲(chǔ)備和運(yùn)輸信息等，實(shí)時(shí)傳送到生產(chǎn)管理總部，為生產(chǎn)的指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的手資料。所以，對(duì)各采油單井、采油站、聯(lián)合站、輸油站等生產(chǎn)單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是相當(dāng)重要的。
以前，在采油井的流量、井口壓力、深度、含水等很多參數(shù)均是人工采集。由于單井分散，所采集參數(shù)每天一次，不能反映全天的實(shí)際情況，甚至是誤報(bào)。現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求必須實(shí)時(shí)全天采集，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，才能真正得出各井的實(shí)際產(chǎn)量及工作狀況。
而油井現(xiàn)場(chǎng)惡劣的工作環(huán)境，包括野外環(huán)境的高溫、低溫、潮濕和沙塵等，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的采集和控制系統(tǒng)要求很高，而具有超寬工作溫度范圍的強(qiáng)固型ADAM-4100系列模塊可輕松滿足要求。
主控制器采用ADAM-4501可編程通訊控制器作為主控制器，采用ADAM-4117對(duì)采油的示功圖，出油口溫度，壓力，流量等信號(hào)進(jìn)行采集，采用ADAM-4150進(jìn)行控制；采集的信息經(jīng)ADAM-4501主控制器進(jìn)行處理后通過(guò)GPRSModem或Ethernet傳到主控室中。
1)． ADAM-4501系列:ADAM-4501系列是基于PC的數(shù)據(jù)采集及控制的獨(dú)立控制器，該手掌式控制器雖小但功能強(qiáng)大，帶有一個(gè)運(yùn)行ROM-DOS的Intel X86 CPU，可用TurboC語(yǔ)言編寫(xiě)和調(diào)試程序,然后下載到ADAM-4501中運(yùn)行。提供充足的存儲(chǔ)空間，用于大容量數(shù)據(jù)記錄和復(fù)雜的程序存儲(chǔ)。內(nèi)置電池可以對(duì)SRAM區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，并提供多種通信接口和Ethernet接口，和現(xiàn)場(chǎng)儀表、上位機(jī)等進(jìn)行通信。直接支持Modbus函數(shù)調(diào)用，程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單方便。
在油井檢測(cè)中，用ADAM-4501系列作為主控制器，通過(guò)執(zhí)行其內(nèi)部用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，自動(dòng)的控制各個(gè)ADAMI/O模塊工作，從而就控制了整個(gè)監(jiān)測(cè)的全過(guò)程。并利用其內(nèi)部的Flashram存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，利用通信接口進(jìn)行通信，傳遞數(shù)據(jù)。
2)． ADAM-4117:模擬量采集模塊，通過(guò)各種傳感器，采集現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)，包括溫度，壓力，流量，示功圖等參數(shù)
3)． ADAM-4150:數(shù)字量輸入/輸出模塊，在采集的過(guò)程中，控制各類閥門的工作狀態(tài)，保證整個(gè)采集過(guò)程的順利進(jìn)行
4）ADAM-4117和ADAM-4150直接放置在現(xiàn)場(chǎng)，支持寬溫工作范圍：-40--+85度的工作溫度，抗干擾能力**增強(qiáng)，可以很好的適應(yīng)采油現(xiàn)場(chǎng)惡劣的工作和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。通過(guò)RS-485和Modbus RTU協(xié)議和主控制器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通訊，系統(tǒng)組態(tài)方便。
5)． GPRS模塊:與ADAM-4501的串口進(jìn)行聯(lián)接，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)以無(wú)線方式傳送給遠(yuǎn)方的油田總部。油田/ 天然氣田大多位于沼澤、沙漠和盆地、淺海等區(qū)域，因遠(yuǎn)離城市地廣人稀，交通通信等設(shè)施較為落后。油井/ 天然氣井分散于方圓幾十公里的區(qū)域，由多個(gè)單井、計(jì)轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站組成生產(chǎn)作業(yè)部門。用GPRS通訊方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，具有安裝開(kāi)通快捷、維護(hù)遷移方便、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
6)、如果采集現(xiàn)場(chǎng)有Ethernet網(wǎng)絡(luò)，可以直接通過(guò)ADAM-4501的以太網(wǎng)口傳送數(shù)據(jù)。
油井檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖：