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    油田GPRS数据采集系统

    2009-03-13

     

           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。在GPRS已经相当成熟的今天,油田可依托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。
           中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建油井数据采集传输系统,实现油井数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络,缩短建设周期,降低建设成本的优点,而且设备安装方便、维护简单。经过比较分析,我们选择中国移动的GPRS系统作为环保信息采集传输系统的数据通信平台。
     
           由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名,各个数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机,从而进行数据通信。
     油田信息采集点通过油井控制器自动采集油井信息,通过RS232或RS485接口与GPRS DTU终端相连,油井控制器采集到的数据通过GPRS DTU终端的内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS无线网络。
     服务器采用公网方式接入Internet,如ADSL拨号/电信专线宽带上网等,申请公网固定IP地址等方式。

    系统示意图
     


    GPRS油井数据监控系统具备如下特点:
    1、可靠性高:与SMS短信息方式相比,GPRS DTU采用面向连接的TCP协议通信,避免了数据包丢失的现象,保证数据可靠传输。中心可以与多个监测点同时进行数据传输,互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制,并具备极强的抗干扰性能,完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
    2、实时性强:GPRS具有实时在线的特性,数据传输时延小,并支持多点同时传输,因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速,实时地进行双向通信,很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右,完全能满足系统数据传输速率(≥10Kbps)的需求。
    3、监控范围广:GPRS网络已经实现全国范围内覆盖,并且扩容无限制,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于环保信息采集点数量众多,分布在全省范围内,部分环保信息采集点位于偏僻地区,而且地理位置分散。因此采用GPRS网络是其理想的选择。
    4、系统建设成本低:由于采用GPRS公网平台,无需建设网络,只需安装设备就即可,建设成本低;也免去了网络维护费用。
    5、系统运营成本低:采用GPRS公网通信,全国范围内均按统一费率计费,省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费,(1分-3分/1K字节),也可以按包月不限流量收费,从而实现了系统的低成本通信。
    6、可对各监测点仪器设备进行控制:通过GPRS数据监控中心,可实现对现场设备的远程控制,例如:远程开关控制,远程复位控制,远程状态查询,远程参数配置,远程固件升级等。
    7、系统的传输容量,扩容性能好:油井监控中心要和每一个油井数据采集点实现实时连接。由于油井数据采集点数量众多,系统要求能满足突发性数据传输的需要,而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要;由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构,具备良好的扩展性能,一个监控中心可轻松支持几千个现场采集点的通信接入。
    8、GPRS传输功耗小,适合野外供电环境:虽然与远在千里的数据中心进行双向通信,GPRS数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右,比传统数传电台小得多。因此GPRS传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。

     

     

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