一、概述 随着无线通信技术的不断提高,利用移动运营商提供的无线网络实现抽油机的远程监控 是抽油机监控系统现代化的一个重要发展方向。由于 GPRS 网络的通信技术已经成熟,覆盖面 广,利用 GPRS 无线通信方式来实现抽油机参数的实时采集,无疑是对现有资源的最大利用。 GPRS 是采用分组数据传输的 GSM 核心网的增强。他可高效利用现有的无线电频谱,而且用 户获得的接入宽带比通用标准连接获得的带宽更大。GPRS 无线网络是使用最广的能够解决 移动通信与 IP 结合的技术方案,他可以充分利用 GSM 网络,使运营商在 GSM 全国范围内推出 移动分组数据业务。GPRS 的推出即是推动移动通信网上数据业务发展的重要环节,也为抽油 机远程监控系统提供了一个优秀的数据传输方式和工作平台. 目前油田地面开采设备主要是游梁式抽油机。抽油机远程监控系统是根据油田自动化, 全天候管理的要求和需要而设计开发的高科技产品。其利用基于 GPRS 网络通信技术和网络 微处理器技术相结合的方法,解决抽油机的各种工作参数的远程传输问题,实现实时报警、实 时数据采集和实时负荷监测的功能。其意义在于:通过监视抽 油机的运行状况,发生故障或异 常运行时,迅速报警,及时恢复正常抽吸,减少停机时间,保证抽油机的安全运行;制止和打击不 法分子的盗窃行为,为油田生产任务的全面完成提供可靠的保证。 二、系统设计 2.1 现场采集模块 本系统采集对于三相电参数的采集利用智能三相电参数采集模块,该模块是一种智能型三相 电参数数据综合采集模块;三表法准确测量三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电流、 三相电压(真有效值)、有功功率、无功功率、功率因数、频率、正反向有功电度、正反向无 功电度等参数,并带 2 路开关量输入及 2 路开关量输出(1 路可设置为参数上下限报警输出)。 其输入为三相电压(0～500V),三相电流(0～ 1000A);输出为 RS485 或者 RS232 接口的数字信号, 支持的通信协议有 3 种:(ASCII 码)兼容通讯协议、十六进制 LC204 协议、MODBUS2RTU 协议。 在这里选用 ASCII 码指令集。 三、子站系统的功能: (1)报警功能:把各种报警信息(停机、越限、非法开 启井口房等)发送到监控中心。 (2)接受监控中心发送的各种指令并产生控制动作(如远程控制抽油机开机、远程控制抽油机 关机、子站系统 远程复位)。 (3)数据采集功能:采集各种油井参数(如三相电流、 电压、示功图等),参数可由用户选择。 (4)接受监控中心设置的工作参数及报警参数。 (5)定时发送油井工作数据到监控中心。 (6)接受主站数据提取。 2.2 无线数据传输网络 整个无线数据传输网络包括数据终端设备和 GPRS 网络,数据终端设 备又包括现场的与采集模块相连的 GPRS 通信模块和监控中心的带有 Modem 的计算机数据 终端设备(DTU)。 (1)GPRS 通信模块 GPRS 模块在本系统中起着至关重要的作用,通过 GPRS 网络将数据准确实 时地传输到监控中心计算机。 (2)监控中心 DTU 监控中心计算机可通过无线 Modem 或有线方式拨号上网,计算机登录网络后通过 ISP 服 务商绑定一个固定的 IP 地址,这台计算机作为整个监控网络系统的服务器。 现场的 GPRS 传 输模块的服务器 IP 地址和通信端口号经过配置与服务器形成一个专用的内部局域网。一旦 需要采集数据,服务器端只需要发送相应的指令给相应的采集模块,采集模块收到命令后做出 应答,返回所需数据,然后依据采集模块的协议将各参数解析出来。 四、系统拓扑图（参考） 五、结 论 国内外采用最广的抽油机械是抽油机与抽油泵组成的有杆抽油系统。在生产中此种系统引起 的事故逐渐增多,轻者造成抽油机损坏,重者将导致抽油机事故引起的原油泄漏事故。这不但 降低了油田生产运行的安全可靠性,而且可能给企业造成重大经济损失。因此开发抽油机在 线监控系统,对抽油机 及油井的各种状态参数进行实时监测,实现运行参数远传和网上共享, 发现故障及时报警提供了新的有效方式,使得技术人员处理故障的速度得到了显著提高,最大 程度地减少了经济损失,这具有重要的现实意义。同时,由于抽油机在全国的用量十分庞大, 因此本系统的研究与设计具有广阔的应用前景。