在我国油田无论是水网、沙漠还是高原、严寒地区，油井的数据采集基本上靠人工完成，无论盛夏酷暑还是冰雪旱天，采油工都必须到现场采集油井示功图、平衡度、油套压、油温及产液量等井口生产数据，工人劳动强度大，且数据的准确可靠性完全依赖于采油工人的工作责任心。海上油田的生产管理则更加困难，常常要借助于庞大的集输管线及增加采油平台来降低现场管理难度，采油井的生产参数经常受到天气变化和交通工具的影响无法正常获得，严重影响了油井的自动化管理。应用油井远程监控系统（RUT/SCADA）对于实现油井管理的自动化、提高工作效率、保证数据采集的准确性及加强现场事故应急处理等都具有非常重要的意义。

近年来各种数据采集系统、监控系统在油田生产中得到了广泛应用。油井远程监控系统数据的准确采集、可靠性、便于维护性成为制约整个系统正常、可靠运行的关键，目前抽油机井数据监测普遍选用载荷传感器、角位移传感器（或脉冲发生器）、RTU监控器、电参量传感器等 CONTROL ENGINEERING China版权所有，分别安装于悬绳器、游梁及控制柜上www.cechina.cn，各个信号采用有线方式汇集到RTU监控器上。

 

火狐推出的无线远程SCADA系统集先进、成熟的计算机、通信、数据采集及传感器技术于一体，通过高精度的数据采集器，获取安装在油井、联合站、接转站、注水站、计量站、配水间等采油设备上的电流、电压、温度、压力、液位、流量、含水等数据，用无线网络将远程数据上传至油田的局域网上，实现对采油过程的全面监控系统具有数据检测、数据共享、数据显示、辅助分析、报警、权限设置等功能

 

　　

　二、系统构成
　　采用无线或有线技术作为传感器与RTU之间的通讯方法，将传感器、变送器、MPU控制器及无线收发模块组合在一起，构成一体化的微功耗无线智能网络传感器，实现生产参数的无线采集。
　　
　　1、局域无线收发模块
　　采用世界先进的nrf905半双工通讯芯片，微功耗10mW，该芯片具有低电源电压工作1.9-3.6V、多通道工作ETSI/FCC兼容、可软件调节输出功率至-10db、"传输前监听"载波检测协议、数据准备就绪输出、低功耗ShockBurst工作模式、侦测数据包地址匹配、数据包自动重发、自动产生CRC和数据前导码等功能，使得被嵌入的传感器形成智能微网络型www.cechina.cn，各传感器之间由地址区分，统一频点，形成微型网络。
　　2、无线示功图测试仪
　　无线示功图测试仪由载荷传感器、微功耗MCU─MSP单片机、加速度传感器、无线收发模块、电池等组成，可实现示功图无电缆测试、井次示功图数据存储、油井生产时率计算等功能。对于不同的用途，可以将无线收发模块，改为GPRS模块，实现示功图的远程检测。

 

　　3、无线模拟量传感器
　　在已有传感器的基础上加入了数据采集电路，包括仪表电池和数据采集板。该无线模块可以与压力变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器等可输出4～20mA信号的仪表，或带有专有通讯协议的仪表。

 

　　4、无线RTU
　　该无线RTU将采集、控制、通讯三种功能合为一体，实现对数据的采集和传输，它是整个系统的前端核心。利用自身所具有的开关量和模拟量数据采集接口采集数据，并通过自身所配备的RS232/RS484接口，可以采用有线或无线的通讯方式将数据发送至远端监控中心www.cechina.cn，配备专用的通讯软件可与组态软件的无缝连接。
　　RTU的核心是监控器，由微处理器、微功耗无线收发模块、无线通讯模块、时钟电路、存储电路、接口电路、操作键盘及液晶显示器构成，整体采用SMT表贴工艺集成在电路板上，具有采集模拟量、数字量、指令控制输出、数据存储、数据传输、显示及键盘设置功能，可以完成油水井所需要的各种操作；主电路板上安装有微处理器、RS232/485接口电路、无线数据收发模块、键盘显示电路、数据存储电路、时钟电路、USB接口电路及电源电路。

 

系统工作时RTU对上位机（测控中心）可以使用光缆、GPRS、CDMA、无线数传电压等通讯方式；对下（载荷、位移、油压、套压、温度、流量、报警等）都可无线采集各个传感器的数据。
DTU 设备技术要求

a．基本功能

通过RS485 直接连接SU 油井数据采集单元实现数据流和指令通信。

预留RS232 口或RJ45 接口以备PDA 或手提电脑对DTU 进行配置。

带双向协议，实现双向数据传输。

具有CRC 纠错和重发机制能实现断点续传

短消息数据备用通道

自诊断与告警输出

抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求

防潮设计，适合室外应用

b．电源和功耗

电压：5VDC 1A

通信中平均〈350mA(0%DTX，Pmax)

空闲时〈5mA

c．工作环境温度

－40℃～＋85℃

d. DTU 设备软件的要求

链路层采用PPP 协议，网络层采用IP 协议，传输层采用UDP 协议，对应用层数

据不做任何处理。

 

 

应用服务器负责接收用户终端的请求，通过访问实时数据库向用户返回所需的数

据，在必要时向通讯服务器发出指令。油井应用服务器包含数据处理软件、命令处理

软件、报警和事件处理软件、安全控制软件、图形制作软件。油井应用服务器软件应

至少提供以下基本功能：

（1） 生成客户终端画面

画面应可以以采油厂地图做背景，按油井的近似地理位置显示油井的基本运行状

态，如是否开井、是否有报警等；鼠标移动到油井位置可弹出信息框，显示油井的基

本运行数据，如电流、电压、回压、温度等；鼠标点击该井转入详细的油井信息画面，

提供了显示示功图、查询历史记录、进行功图对比等功能选项。

以地图做背景的画面可以方便地进行放大、缩小、平移等操作，图形应在正常缩

放范围内保持不失真。

（2） 安全控制

① 系统应能对用户采用基于组的权限控制方式，对终端采用基于区域的控制方

式；

② 系统向用户提供以下权限：系统管理、终端管理、控制、浏览，能控制每个

用户对每个终端的访问权限；

③ 系统管理员负责注册（修改）新用户，并为用户分配权限；负责维护系统级

参数，包括：生产井缺省轮询周期、生产井缺省保持日期；

④ 一般授权用户可以添加（修改）其管辖范围内的终端的配置参数

（3） 通过查询配电实时数据库，获取配电线路的实时数据显示在地图背景上，使小

队用户可以及时掌握油井供电情况，当发生停井时能更好地分析停井原因；

（4） 数据处理

接收通讯服务器采集的数据，通过配置库中配置的变换参数和报警限值设定，

将原始数据转换为工程值，并与报警限值比较，如果需要产生报警，则交给报警和事

件处理软件。

（5） 历史数据存储

可对每个采集点配置历史存储周期，历史存储周期至少可设置为以下两种：逢变

即存、以分钟为单位设置存储周期。

（6） 报警控制

系统可为每种报警定义报警级别，对每个报警级别提供不同的报警效果，如颜色、

音响、闪烁等。

可为每个报警级别定义自动确认及时间或人工确认。

可支持多种报警音响效果，至少包括以下两种：以PC 机的蜂鸣器作为音响效果，

使用自定义的wav 文件

（7） 图形工具

提供绘制用户界面的图形工具。绘制好的图形界面可自动下发到用户终端。

（8） 双机备用系统维护

在系统正常运行时，可随时停止双机备用系统中的任何一台机器而不影响系统运

行；可手动切换主/从机

（9） 实时/历史数据库维护

提供维护实时/历史数据库的工具，主要是进行数据备份。一般使用数据库自带

工具即可。

通讯服务器主要用于与现场设备通讯，处理在通讯过程中遇到的问题，以向系统

提供有效的数据。通讯服务器软件应具备以下基本功能：

（1） 增/删终端

系统可支持多种类型的终端。至少支持以下两种：抽油机井终端、电泵井终

端

（2） 配置终端通讯参数，包括通讯规约及属性；

系统可支持多种通讯规约。（3） 下发终端采集参数；

（4） 按照终端的配置执行与终端的通讯过程和规约处理

系统根据终端的通讯通道和厂家将终端分组，一个组中的终端应

是同一通讯方式同一厂家的产品，一个组最多可容纳20 个终端（与通讯的轮询周期有关）。在循检时间到来时，通讯服务器根据终端的分组情况，为每个组建立一个通讯线程，由每个现场负责该组中所有终端的通讯。一个组应使用相同厂家的接口模块。

（5） 对终端进行时间同步；

（6） 将接受到的模拟量进行标度变换，转换为工程值；

（7） 将处理过的数据存入实时数据库；

（8） 通道