GPRS油田油井远程监控系统方案

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一、项目背景

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。油田管理层十分重视油田信息化建 设，明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。 借助“油井数据监控系统”，管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。油井工作 的相关数据每隔两小时传输一次，机井一旦出现故障，示意图就会标示感叹号，维护人员就能够在最短的 时间内赶到现场，及时排除故障。以前，采油测试工要到每个现场进行测试，费时费力不说，对每口井的 工作状态也很难把握，有时一口井发生故障，往往许多天后才发现。

二、GPRS 方案的优势

油田工作环境恶劣，雷击、地震及人为破坏等时有发生，怎样把油井运行的相关数据传送到中心控制室一 直是个难题。以前，油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据，但实际使 的安全运转。 油田还可依托 GPRS/GSM 网络，实现了抄表自动化、精确化。用电控制中心对油厂用电的运行状态可以通 过电子显示屏进行监控，每个控制点将用电状态以短信息的形式及时传送到控制中心，这样就可以自动、 高效、及时地掌握油田用电情况，自动生成配电计划，实行科学的电力营销和管理。这套装置克服了以前 人工抄表准确率低、费时费力、缺少集中有效的管理的弊端，解决了生产的后顾之忧。
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三、解决方案介绍

（一）系统结构 统之后，通过固定在机架上 的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井

1、油田信息采集点：采用厦门灵旗通信有限公司的 LQ1200 GPRS 透明无线数据传输终端，通过 RS232/RS4 85/TTL 与油田设备采集点连接，接入移动公司为油田中心站提供的专用的 GPRS 网络,网络对油田信息采集 点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。

2、油田中心站：本系统中网络代理服务器可采用 ADSL、LAN 等 INTELNET 公网连接，采用公网固定 IP， G PRS 数据传输终端上电后，它会根据预先设定在其内部的 IP 地址来主动访问网络代理服务器，通过代理服 务器和监控中心建立 TCP/IP 链路。监控中心主站本身维护接入的每个终端的 IP 地址和 ID 号，当主站要向 某个监控终端提出数据请求时，它会根据 IP 地址和 ID 号来找到对应的终端，将命令下发到该终端，终端 响应后通过 GRPS 数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口，通过端口影射转发到监控中心主站，即完 成了一个应答式的通讯流程，当油田信息采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

（二）产品特性

油田信息采集传输系统采用GPRS DTU。产品基于中国移动的 GPRS 网络，提供 RS232、RS485、TTL 接口，利用 GPRS 数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现信用卡实时认证、POS 机的远程 控制维护、远程业务点接入等。在油田信息采集传输系统方案中， GPRS DTU 可通过外置或嵌入方 式与油田信息采集点设备连接。

1、支持 900／1800／1900MHz 三频 GSM/GPRS。

2、接口： RS232、RS485、TTL。

3、系统理论传输速率 171Kbps，实际传输速率 40Kbps。

4、支持 Windows95/98/2000/XP/LINUX 操作系统。

5、透明数据传输：LQ1200-DTU 内嵌 TCP/IP 协议，为用户的数据设备提供透明传输通道；

6、自动拨号连接：LQ1200-DTU 可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远 程唤醒连接；

7、短信息备用数据通道：在 GPRS 网络无法连接时可启用短信作为备用数据传输通道；

8、短信息远程维护功能；

9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能；

10、提供主副 IP 及动态域名解析；

11、心跳报告时间间隔用户可设定；

12、数据通信帧长度用户可设定；

13、支持 VPN 安全功能。

14、安装灵活、使用方便、可靠。

（三）技术参数

一.电源：

1.电压范围：DC5V~26V 2.标准电源：DC5V/1000mA 3.功耗：通信时平均电流 100mA@+5VDC ，空闲时 35mA@+5VDC

二.工作环境：

1.模块工作温度：-25°C～60°C 2.元器件工作温度：－40°C～85°C 3.湿度范围：0－95%，非冷凝 4.储存温度：－40°C～85°C

三．接口

1.天线接口：50Ω /SMA 阴头

2. 接收灵敏度：-104dbm

3.SIM 卡：3V

4. 用户数据接口：RS-232/TTL(DB9)

5. 波特率：300~115200bits/s

（四）系统功能

1、数据检测功能：自动监测、记录采油设备上的电压、电流、电度、温度、压力、流量、液位、界面、含 水、示功图、红外报警等数据。采集数据的格式为模拟、数字和串行通信口。还能完成流量和电度的积算。 2、数据共享功能：所测数据以及采油设备的工作状态可以传输到局域网上，实现多方远程数据共享。

3、显示功能：总流程显示、分组流程显示、全部数据列表、分组数据列表、单个仪表历史数据列表，对于 日、月、年显示、故障列表显示。

4、辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。

5、报警功能：如果检测值超过设定范围，即声光告警，并能在屏幕上显示出现问题的仪表名称以及参数超 出的范围，若有多个数据报警，将按顺序显示超值列表。

6、权限设置功能：权限设置分一般操作员、管理员、超级系统管理三种。利用输入用户名和密码加以限制

（五）安全措施

本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，网络 安全防护措施包括信道加密、信源加密、登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够 7×24 小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。 数据中心可通过公网使用 VPN 接入到移动 GPRS 网，采用 VPN 方式成本比较低，企业不用租用专线，还可以 利旧使用原有的 VPN 设备，移动终端需要安装具有 VPN 二次虚拟拨号的功能的软件。通过 VPN 方式，客户 端在连接应用服务器前，要经过 Radius 服务器的认证整个数据传送过程得到了加密保护，安全性比较高， 可充分保障速度和网络服务质量。另外，数据中心也可以采用 APN 接入方式，租用专线接入到移动公司的 GGSN 设备上，这种成本高，安全性高、稳定可靠。对于安全性要求非常高的系统，可考虑在专用 APN 接入 的基础上再加上 VPN 接入方式的混合接入方式，进一步提高系统的安全性。

1、VPN 虚拟专网模式：企业内部网络中配置 VPN 服务器，移动终端加载具有 VPN 二次虚拟拨号的功能的客 户端软件。采用 VPN 安全技术，用户通过接入企业内部虚拟专网的方式与 Internet 进行隔离，可对整个数 据传送过程进行加密保护，有效避免非法入侵。

2、利用 SIM 卡的唯一性，对用户 SIM 卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对 SIM 卡号和 APN 进行绑定，划 定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的 SIM 卡手机号才能访问专用 APN，移动终端与数据中心采 用中国移动分配的专门的 APN 进行无线网络接入，普通手机的 SIM 卡号无法呼叫专门的 APN。

3、对于特定用户，可通过数据中心分配特定的用户 ID 和密码， 其他没有数据中心分配的用户 ID 和密码 的用户将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

4、数据加密：通过 VPN 对整个数据传送过程进行加密保护。

5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。

四、结论

该监控系统中，使用组态软件和 GPRS 无线数传终端，系统无线遥测遥控主机（RTU）将检测到的单口采油 井的现场状态，通过无线方式传送给监控中心，从而实现各单井状态的集中监控，减少人员投入，有力的 缩短油井故障发现和排除时间，极大的提高了生产效率，同时系统的性价比特高。另外，本系统还非常适 合输油管漏油，盗油监测，在多家采油场中使用，取得了较好的经济效益和社会效益。

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admin

数字油田是未来一个降低成本、提高效益的重要方向，欢迎贵公司多多介绍一下，阳光石油论坛支持高新技术的推广，不会删帖的！

科迅0006

嗯，数字油田是必然趋势