GSM 短信 DTU 之油田数据采集系统解决 方案 一．引言 随着自动化控制在工业领域的飞速发展，远程数据/设备的采集/控制和传输越 来越成为人们所关注的话题。近年来各行业远程监控系统应用日益广泛，在能 源行业尤其突出。无论是电力行业的发电厂、变电站;石油行业的油井油田、石 油管道;还是煤炭行业的生产作业都是在比较荒芜、偏僻，甚至恶劣的环境中进 行，安全管理更 需要实时掌控各生产环节作业情况的变化，以便及时采取应对 措施，因此能源行业采用远程监控系统能起到降低成本、提高效率的目的，达 到事半功倍的效果。 在我国分布着的油田，在其采油作业区，传统的数据获取手段需要专门的人员 到远端巡视设备，手工纪录各种仪器仪表的参数，经汇总后再上报到监控中心。 但油田作业区往往是地域覆盖面积大、油井数量多且分散、自然条件恶劣，一 次巡视需要很长的时间，所以获取的数据的实时性很差，无法及时发现设备故 障。 要改变这种情况就要采用自动化控制，但通讯的问题又较为突出，有线通讯方 式对于方圆数百平方公里的作业区，其巨大的施工量和成本将是不可想象的， 对于海上作业区，更是无能为力的。显然无线传输的通讯方式才是解决问题的 最佳方案。 通过 GSM/GPRS 无线网络进行数据传输，成为油田数据采集监控选择的通信手 段之一。监测设备可将采集到的油井数据和告警信息通过 GSM/GPRS 网络及时 发送到油田监测中心，实现对油井数据采集的工作效率。 二．GSM/GPRS 简介 GSM/GPRS 是目前全球最成熟的数字移动通信标准，它具有模拟移动电话系统 无可比拟的保密性和抗干扰性、音匝清晰通话稳定，并具备容量大、频率资源 利用率高、接口开放、功能强大等优点。我国目前已建成了覆盖全国的 GSM 数 字蜂窝移动通信网。它提供多种业务．主要有话音业务、短消息业务，数据业 务等，选择哪一种业务传进终端采集的数据对整个系统的性能有很大的关系。 GSM/GPRS 短信远程数据采集系统与传统的有线采集系统相比，具有明显的优 势，主要特点如下： 1、实时性强短消息服，由于 GSM/GPRS 具有实时在线特性，系统无时延，无 需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有监测点的各种数据。可很好的满足系统 对数据采集和传输实时性的要求。 2、建设成本少低由于采用 GSM/GPRS 公网平台，无需建设网络，只需安装好 设备就可以，建设成本低； 3、覆盖范围广目前 GGSM/GPRS 网络已覆盖全国绝大部分地区，基本不存在盲 区，可实现大范围的在线监控，满足油田信息采集传输系统对覆盖范围的要求。 4、通信费用低采用包月计费方式，运营成本低。 三．产品简介 CM510-1XX 系列 DTU 是一款基于移动 GSM/GPRS 短消息平台、工业级通讯模 块的终端，工业级标准设计，具有中英文短信功能。主要针对电力系统自动化、 工业监控、交通管理、气象、金融、环保监测、煤矿、油田、证券等行业的应 用，特别适合于安防监控、汽车防盗等行业，利用 GSM 网络平台实现数据的透 明传输。 接口兼容 RS232/RS485/TTL 数据接口以及 6 路开关量输入/输出接口，特别适合 于各种应用的二次开发。 产品特点 1. 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，确保设备永远在线。 2. 支持虚拟值守 VWM（Virtual Man Watch）功能，确保系统稳定可靠 3. 支持 RS232/RS485 透明短信传输功能，可同时向 5 个电话号码发送短信（根 据客户需要，可增加电话号码数） 4. 支持六路开关量输入短信告警功能，每路可同时向 5 个电话号码发送短信 （根据客户需要，可增加电话号码数） 5. 支持六路开关量输出控制功能 6. 支持电路交换（CSD）功能，适合于点对点数据通信 7. 多重软硬件看门狗 8. 数据包传输状态报告。 9. 标准的 AT 命令界面 10. 可以用做普通 GSM MODEM 11. 通过串口软件升级 12. 同时支持 LINUX 和 WINDOWS 操作系统 四．系统简介 1.网络拓扑图 Saro GPRS/GSM DTU(现已更名为才茂 CAIMORE GPRS/GSM DTU) 通过GSM网络实现与数据采集设备、手机终端和监控中心之间的 通讯。各采集点使用CAIMORE GPRS/GSM DTU传输终端，通过移动 GPRS/GSM网络把采集到的数据信息发送到监控中心。同时监控中心对 各点数据信息进行登记，保存，识别和维护处理。支持24小时实时在线， 实现信息采集点24小时传送采集的油井信息数据 2． 系 统 由 三 部 分 组 成 1) 终端设备 用户端：油井智能数据集中器 油井智能数据集中器功能强大，可支持多种通用接口方式，实现计量 数据的存储、预处理、传输等多种功能。油井智能数据集中器可直接 通过标准接口连接到监控仪器，完成对监控参数的采集或进行控制操 作。产品既可支持单个仪器设备，也可以同时支持多个仪器设备。同 时连接先进的流量传感器和温度传感器等设备。 CAIMORE GPRS/GSM DTU无线设备采用串口方式和油井智能数据 集中器相连，把串口收到的数据信息通过短信的方式发送到油田数据 中心。 2）传输网络端 CAIMORE GPRS/GSM DTU和油田数据中心通过GSM网络，进行 数据传输。 3）监控中心 油田数据中心采用 PC 服务 器与 CAIMORE GPRS/ GSM DTU 相接 ， 采 用 CAIMORE Modem 来 接 收 CAIMORE GPRS/GSM DTU 上 传 的数据信息，通过 串口 方式传到 PC 服务 器上， PC 服务 器的数据 库系 统对 数据 进行 分 析 和 存 储 ， 管理 人员 可以 随时 了解 各油 井的 工作 情况 和产量。 四、结论 采用 GSM 构建油田数据采集系统，不仅能很好地满足油田信息采 集的需 求， 而且，做为网络运营商 的移动通信公 司也 将因此获 得业务 稳定的集团 用户，随着用 户数量的 增加 ，移动通信公 司的营收也随之 增加，调动 了运营商 的积 极性，符合网络建设和网络应用 同步 发展的 要求。