联合站实时监控管理系统设计与实现
- 格式:doc
- 大小:154.50 KB
- 文档页数:10
基于组态软件的油田联合站监控系统设计的研究报告油田联合站监控系统由井口设备、井下设备及集中控制系统等组成。
它可以实时监测油田现场情况,对采油信息进行实时采集、处理和存储,以便及时查看和调整油田生产活动,使油田管理更加便捷。
本文研究的主要内容是基于组态软件的油田联合站监控系统的设计。
首先,对油田联合站实施功能和通信形式进行分析,确定系统设计思路。
然后确定系统结构图,提出数据传输方式,列出系统各个模块之间的关系;另外,还应考虑系统运行环境的要求,确定适当的技术路线。
其次,设计组态软件的物联网平台监控系统。
该平台通过对油田联合站的监测和采集,通过物联网技术实现各部件的远程访问,使各部件之间的信息连接和传输更加便捷。
此外,该监控系统还支持故障预警功能,可帮助把握油田运行状况。
最后,根据系统设计要求,详细描述采用组态软件完成油田联合站监控系统设计的方法和步骤。
包括利用组态软件实现系统设计内容,如组态图设计、程序编写、屏幕显示、报警维护、安全控制等。
因此,本文通过组态软件技术,为油田联合站的监控系统设计提供了一条有效的解决方案,使得油田生产实现实时监测和管理,从而能更加有效地发挥油田的生产能力。
总之,基于组态软件的油田联合站监控系统的设计是一个复杂的过程,必须考虑清楚实际情况、系统功能和环境条件等,并结合有效技术和手段,才能实现系统设计的预期目标。
根据油田联合站监测系统的设计要求,本文从实际情况出发,搜集了关于油田联合站运行状况和监控数据的相关信息。
本文主要分析了以下指标:一、设备资源分析1. 井口设备:有水平井、斜井和深井等,具体的设备有井口汽车、泵、泵上装置、软管、局部减压设备等。
2. 井下设备:吸油包、井下泵、真空泵、吸油钻头、输油管等。
3. 集中控制系统:包括监控显示系统、故障处理系统、数据存储系统等。
二、通信形式分析采用组态软件技术实现油田联合站监控系统时,应考虑如下几种数据通信形式:1. 千兆以太网:实现现场设备与控制系统之间的快速稳定的数据传输。
联合站安全监控系统硬件设计五(采用板卡、仪表方案)11、1 联合站11、1、1 联合站概述11、2 计算机监控系统21、2、1计算机监控系统的介绍21、、 3 计算机在联合站的应用…………………………………………………、、、32 计算机监控系统的初步分析63 系统监控硬件选型与介绍83、1 主机部分83、2 仪表93、3其他设备114 监控系统实现及监控系统方案设计134、1 计算机监控系统说明4、2 联合站的主要工艺流程和技术指标4、3 监控系统设计方案5 总结15参考文献161 绪论随着科学技术的不断进步,特别是工业控制技术的飞速发展,我们已经开始步入一个崭新的自动化控制新时代。
计算机自动监控系统已经广泛的应用于离散过程、连续过程等各种工业自动化领域以及电力、化工、食品、水处理等各个行业。
现在国内外都将计算机监控系统对油田联合站的各个生产工艺过程进行实时监控、与数据采集等,计算机监控系统的发展为油库的自动化监测注入了新的活力。
因为联合站是油气运输过程中的一个重要环节,它直接关系到外输原油的质量,其工艺特点是系统关联紧密、操作规程严格、系统运行状况复杂多变且系统过程中流程多变。
所以采用计算机监控系统对其工艺过程进行实时监控可以有效的提高生产率、减少事故发生率、降低工人的劳动强度。
本文主要针对联合站发油、卸油等工艺过程介绍了其计算机监控系统硬件以及软件的设计、1、1 联合站1、1、1联合站概述联合站是油田原油集输生产中最重要的生产工艺过程,它是集油水分离、污水处理、原油及天然气集输等多个工艺系统为一体的综合性生产过程,主要包括输油脱水、污水浅处理、污水深处理、注水、锅炉和配电等生产岗位或工艺环节。
目前,各大油田联合站生产工艺过程的控制主要有人工监测控制、常规仪表自动监测控制、计算机监测控制等三种方法。
联合站输油脱水岗是进行原油沉降脱水、实现油水分离和净化油外输的生产过程,是联合站生产的中心环节,工艺要求较高,其生产过程的管理水平,直接关系到成品原油的产品质量和整个联合站生产的安全和高效平稳运行。
靖边采油厂八号联合站监控系统设计摘要:联合站的正常运转对站内的安全生产过程、产品质量及经济效益具有重要的意义,同时对来油的计量站与接转站的正常运行也有重大影响。
本文以靖边采油厂八号联合站的实际情况为背景,介绍了课题的来源和联合站监控系统的国内外发展现状,对联合站进行了工艺分析,对控制方案进行了讨论,研究了硬件的实现和软件的实现,其中采用工业自动化组态软件—组态王6.51,结合传感器技术、PLC技术、通讯技术和计算机监控技术构建计算机监控系统。
该系统具有现场信号采集、参数实时与历史趋势显示、参数与事件报警、现场工况动态显示等功能。
能对各种监控参数进行动态管理和报表自动生成、查询及打印,基本上满足了用户的需求。
本系统实现了靖边采油厂八号联合站的实时监督与动态控制,提高了联合站的自动化监控水平,减小了职工的劳动强度,消除生产安全隐患,保证生产过程安全可靠运行。
还提高了联合站的生产效率和经济效益。
关键词:联合站;监控系统;PLC;智能模块;组态王Design of Central Gathering StationsMonitoring System of JingBianAbstract:The normal work of the central gathering stations is significance to the station safety in production process, the product quality and the economic efficiency, and is significant influence to the normal operation of the oil metering station and pumping station. This article bases on JingB ian’s central gathering stations’ background,introducing the origin of the topic and development situation of the central gathering stations in domestic and foreign and analysis the craft of central gathering stations, discussing the control plan, the hardware and the software realization. The system’s software is Kingview 6.51,including the union sensor technology, the PLC technology, the communication technology and the computer monitoring technology .This system has signal gathered, parameter real-time and historical tendency demonstration, the parameter and the event report to the alarm , scene operating mode dynamic demonstration function. The system meets the user need.This system realizes the supervisory and the dynamic control of the JingB ian’s central gathering stations, raising the automated monitoring level of central gathering stations, reducing the intensity, eliminating the danger which can guarantee the production process ran safely and reliably. It also has improved the production efficiency and the economic efficiency of the central dehydration stations.Key words: central gathering stations; monitoring system;Intelligent modules; KingView目录1 绪论 (1)1.1项目概述 (1)1.2联合站计算机监控系统的发展现状 (1)1.2.1 国外现状 (1)1.2.2 国内现状 (2)1.3本文主要内容 (2)2 靖边采油厂八号联合站工艺分析 (4)2.1油田联合站概述 (4)2.1.1 以采油为中心的地面系统的工艺流程 (4)2.1.2 联合站的重要工艺环节 (5)2.2靖边采油厂八号联合站工艺流程描述 (6)2.2.1 项目联合站内的具体工艺流程 (6)2.2.2 靖边采油厂八号联合站内的主要工艺设备 (7)2.3靖边采油厂八号联合站监控系统的设计要求 (8)2.3.1 设计依据 (8)2.3.2 设计原则 (8)2.3.3 遵循的主要设计规范 (8)2.3.4设计基础数据 (8)2.3.5设计规模、功能及能力 (8)2.3.6 控制规范 (9)3 靖边采油厂八号联合站监控系统的设计 (10)3.1概述 (10)3.2控制方案讨论 (10)3.2.1 联合站监控系统的体系结构 (10)3.2.2 联合站监控系统的技术特点 (11)3.2.3 联合站计算机监控系统的要求 (11)3.2.4 联合站监控系统的功能要求 (13)3.3靖边采油厂八号联合站计算机监控系统总体方案 (13)4 八号联合站监控系统的硬件实现 (16)4.1监控系统硬件概述 (16)4.2系统硬件设计 (16)4.2.1 项目对硬件的要求 (16)4.2.2 系统硬件设计 (16)4.3系统硬件配置 (17)4.3.1 研华工控机 (17)4.3.2 西门子PLC S7-200简介 (17)4.3.3 智能采集模块 (18)4.4本章小结 (21)5 八号联合站监控系统软件实现 (22)5.1系统软件设计概述 (22)5.2系统软件设计思想及软件简介 (22)5.2.1 系统软件设计思想 (22)5.2.2 联合站监控系统常用的组态软件简介 (22)5.3系统软件设计 (26)5.4监控系统软件设计 (27)5.4.1 建立靖边采油厂八号联合站新工程 (27)5.4.2 图形画面开发 (27)5.4.3 配置1/0设备 (29)5.4.4 创建实时数据库 (31)5.4.5 建立动画链接 (31)5.4.6 亚当智能模块和PLC与上位机的通讯 (41)5.5本章小结 (41)6 靖边采油厂八号联合站监控系统调试 (42)6.1系统硬件调试 (42)6.2系统软件调试 (42)6.2.1 外部设备配置调试 (42)6.2.2 应用软件调试 (42)6.3本章小结 (43)7 总结 (44)参考文献 (45)致谢 (46)1 绪论联合站是油气集中处理联合作业站的简称,也叫油气集中处理站,是油田油气集输过程中的重要生产环节,是集油气分离、原油脱水、污水处理、油田注水、原油稳定、天然气净化和消防等多个环节为一体的综合性生产过程,通常一块完整的油气区块设置一个联合站。
油田联合站自动监控系统的研究的开题报告一、研究背景随着科技的迅速发展和人们对环保和安全方面的高度重视,油田联合站的安全监控和自动化管理已成为油田开发和运营中的一项重要任务。
传统的人工监控方式存在着监控范围有限、监控精度不高、反应速度较慢等一系列问题,已经不能满足油田联合站对安全监控和自动化管理的需求。
因此,开发一种能够实现实时监控、自动控制和远程管理的油田联合站自动监控系统已变得日益重要。
二、研究目的与意义本研究旨在设计一种基于现代控制理论和大数据技术的油田联合站自动监控系统,实现对油田联合站各个环节的实时监控和自动控制,提升油田联合站的安全性和经济效益。
三、研究内容和方法本研究将采用现代控制理论、传感器技术、数据采集和处理技术等多种技术手段,结合油田联合站的实际情况,设计一个基于物联网的油田联合站自动监控系统。
系统将涵盖以下几个方面:1. 设计一套完整的监测系统架构,包括数据采集端、数据处理端和监控终端。
2. 建立一套适合油田联合站的数据采集和处理方法,实现对各项指标的实时监测和数据分析。
3. 采用现代控制理论,设计各个环节的控制系统,实现对油田联合站各个环节的自动控制。
4. 构建一个实时监控系统,通过终端监控和远程控制,对油田联合站进行实时监测和管理。
四、研究预期结果本研究预期将实现对油田联合站的全面监测和自动化控制,并可对油田联合站进行实时监控和远程管理,同时能够提高油田联合站的生产效率、节约成本、降低事故发生率等,为油田联合站的安全生产提供有力保障。
五、研究进度计划第一阶段:文献综述和理论研究(2个月)1. 扩充研究思路和基本理论知识,收集相关信息和材料。
2. 阅读学术文献和相关资料,研究物联网、自动化控制、监控系统等现代控制理论和技术。
第二阶段:系统设计和模块开发(4个月)1. 确定自动监控系统的总体架构和各个模块的功能。
2. 开发数据采集和处理模块。
3. 开发自动控制模块。
4. 构建实时监控系统。
联合站安全监控系统硬件设计六(采用PLC、板卡方案)论41、1计算机监控系统的介绍41、2 计算机监控系统的主要特点与原则51、2、1 主要特点51、2、2 设计原则5第二章某油田原油联合站分布式监控系统的硬件设计 62、1 原油联合站的简介62、2 联合站的工艺流程与主要技术指标7第三章系统监控设备选型与介绍113、1 板卡的类型与功能113、2 初步分析12附录14第一章绪论联合站是油田原油集输生产中最重要的生产工艺过程,它是集油水分离、污水处理、原油及天然气集输等多个工艺系统为一体的综合性生产过程,主要包括输油脱水、污水浅处理、污水深处理、注水、锅炉和配电等生产岗位或工艺环节。
目前,各大油田联合站生产工艺过程的控制主要有人工监测控制、常规仪表自动监测控制、计算机监测控制等三种方法。
联合站输油脱水岗是进行原油沉降脱水、实现油水分离和净化油外输的生产过程,是联合站生产的中心环节,工艺要求较高,其生产过程的管理水平,直接关系到成品原油的产品质量和整个联合站生产的安全和高效平稳运行。
特别是随着油田开发进入高含水后期,工艺过程更加复杂,对工艺过程提出了更高的要求,采用人工监测控制和常规仪表控制已很难满足生产要求。
上世纪九年代,计算机控制开始应用于联合站生产过程,并取得了一定的应用效果。
但由于在方案选型、设计和管理维护等方面存在一些问题,总的来讲,应用效果不够理想。
在油田联合站生产过程中,如何合理选择、设计安全可靠和便于维护的计算机监控系统,保证联合站生产的平稳运行和优化控制,实现节能降耗和安全生产,提高生产管理水平,是目前自动化技术在油田生产应用中面临的重要课题。
1、1计算机监控系统的介绍计算机监控技术时一门综合性的技术。
他是计算机及技术(包括软件技术,接口技术,通信技术,网络技术,显示技术)、自动控制技术、自动检测技术和传感技术的综合应用。
任何一个计算机监控系统的设计与开发基本上由六阶段组成的。
既:可行性研究、初步设计、详细设计、系统设施、系统测试和系统运行。
目录一.绪论................................................................ 错误!未定义书签。
二.初步分析.......................................................... 错误!未定义书签。
三.系统监控硬件选型与介绍 . (9)四.监控系统实现及监控系统方案设计 (17)参考文献 (20)附录 (20)一、绪论1.1.联合站概述联合站是油田原油集输生产中最重要的生产工艺过程,它是集油水分离、污水处理、原油及天然气集输等多个工艺系统为一体的综合性生产过程,主要包括输油脱水、污水浅处理、污水深处理、注水、锅炉和配电等生产岗位或工艺环节。
目前,各大油田联合站生产工艺过程的控制主要有人工监测控制、常规仪表自动监测控制、计算机监测控制等三种方法。
联合站是油田油气集输过程中的重要生产环节,是集油气分离、原油脱水、原油计量、稳定外输、油田注水、污水处理、消防即热力系统等为一体的综合生产过程。
功能是:将分散在油田各处的油井产物加以收集;分离成原油、伴生天然气和采出水;进行必要的净化、加工处理、使之成为油田商品、以及这些商品的储存和外输。
同时油气集输系统还为油藏工程提供油藏动态的基础信息,如:各油井汽水产量、汽油比、气液比、井油压和回压、井流温度等参数及随生产延续各种参数的变化情况等,使油藏工作者能加深对油藏的认识,适时调整油田开发设计和各油井的生产制度。
因而气油集输系统不但将油井生产的原料集中、加工成油田产品,而且还为不断加深对油藏的认识、适时调整油藏开发设计方案、正确经济地开发油藏提供科学依据。
联合站输油脱水岗是进行原油沉降脱水、实现油水分离和净化油外输的生产过程,是联合站生产的中心环节,工艺要求较高,其生产过程的管理水平,直接关系到成品原油的产品质量和整个联合站生产的安全和高效平稳运行。
特别是随着油田开发进入高含水后期,工艺过程更加复杂,对工艺过程提出了更高的要求,采用人工监测控制和常规仪表控制已很难满足生产要求。
联合站安全监控系统软件设计摘要:随着石油工业的发展,传统的人工监控已经远远不能满足石油行业的安全生产需求,因此将计算机监控系统与石油生产联系结合起来已经成为石油行业发展的趋势。
本文完成了对油田集输联合站的安全监控系统进行软件方面的设计。
根据联合站的工艺流程和控制过程初步确定I/O数目和和类型并进行硬件选型,根据需要监测的参数的类型,选择合适的传感器。
然后利用《组态王6.53》编写监控软件、绘制监控画面,对联合站的生产过程进行实时监控。
达到如下目的:实现对站内工艺过程实时监测,当设备运行出现故障、参数越限时,系统及时产生报警;实现对站内的设备运行状况、压力、流量、温度、液位以及可燃气体浓度的监测。
通过安全监控系统提供的信息及时确定系统中存在的危险,然后采取各种措施使整个联合站达到安全水平。
本系统实现了对联合站的实时监督与动态控制,通过安全监控系统的运用,可以确保设备的安全运行,预防和消除事故隐患,避免事故发生,使联合站达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。
关键词:联合站;安全生产;安全监控系统;软件设计;组态王Software Design of Safety Monitoring System for Union StationAbstract: with the development of the petroleum industry, the traditional manual control has been far from meeting the oil industry's safety production requirements.Therefore, the computer monitoring system combined with the oil production has become a tendency of the oil industry's development.Through this paper ,we completed the software design for the safety monitoring system of the oil gathering and transportation union station.According to the union station's technological process and control process,we have determined the Input/Output number and type as ell as the hardware's selection.At the same time, we have chosen the appropriate sensor according to the type of the parameters which were need to be monitored. Then we use the "Kingview 6.53" to write the monitoring software,draw monitoring picture, so we can monitor the union station's production process at real time.It can achieve the aims as follows:to achieve the purpose of monitoring the process within the website at real time,when the equipment running malfunction and the parameters out of the limit,the system will produce alarm timely;to monitor the equipments' running status within the website, pressure, flowrate, temperature, level and the combustible gas's concentration.Through the information that the monitoring system offers to determine the dangers which are existed in the system,then we can take all kinds of measures to make sure that the system has achieved the safety level.This system makes the Union station's real-time supervision and dynamic control, through using the safety monitoring system,we can ensure the equipments' safety operation,prevent and eliminate the hidden dangers, avoid accidents, then the union station can achieve the minimum accident rate, least loss and the optimal safety investment benefits.Key words:Union Station; Safety Production; Safety Monitoring System; Software Design; Kingview目录目录 (I)1 绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外油田生产安全监控技术研究状况 (1)1.2.1 国外油田生产安全监控技术研究状况 (1)1.2.2 国内油田集输联合站安全监控的研究现状 (2)1.3 论文的主要内容及结构 (4)2 监控软件需求分析 (5)2.1 联合站工艺流程分析 (5)2.2 联合站监控系统的监测内容 (6)2.3 联合站监控系统的控制内容 (7)3 联合站监控系统分析 (8)3.1 控制方案论证与分析 (8)3.1.1 联合站监控系统的要求 (8)3.1.2 联合站监控系统实现的功能 (9)3.2 联合站监控系统的体系结构 (10)3.3 联合站监控系统的技术特点 (11)3.4 联合站监控系统总体方案 (11)3.4.1 计算机监控系统硬件方案 (11)3.4.2 计算机监控系统软件方案 (12)4 联合站监控系统的硬件设计 (13)4.1 计算机监控系统的设计原则 (13)4.2 硬件选型要求 (13)4.3 监控系统硬件选型 (14)4.4 系统硬件设计方案 (15)4.4.1 系统I/O点数统计 (15)4.4.2 系统硬件设计图 (17)5 联合站监控系统的软件设计 (18)5.1 系统软件设计要求 (18)5.2 组态王6.53介绍 (18)5.3 组态监控模块的构成及其介绍 (20)5.4 安全监控系统软件设计 (22)5.4.1 建立联合站监控系统工程 (22)5.4.2 设计画面 (24)5.4.3 定义外部设备 (27)5.5 登录模块 (32)5.6 动画连接及命令语言 (33)5.6.1 动画连接 (33)5.6.2 命令语言 (36)5.7 报警模块 (38)5.8 实时参数和参数设置模块 (45)5.8.1 实时参数 (45)5.8.2 参数设置 (46)5.9 趋势曲线模块 (48)5.9.1 实时趋势曲线 (48)5.9.2 历史趋势曲线 (50)5.10 报表模块 (54)5.10.1 组态王内嵌数据报表 (55)5.10.2 添加按钮 (57)6 系统的调试与运行 (60)6.1 系统硬件调试 (60)6.2 系统软件调试 (60)6.3 现场联动调试 (60)6.4 监控系统运行效果 (61)7 结论 (66)7.1 本文的结论 (66)7.2 存在的问题、不足及改进 (66)参考文献 (67)致谢 (68)1 绪论1.1 课题背景及目的石油行业是一个高风险产业,油田安全生产具有十分重要的意义。
联合站安全监控系统硬件设计七(采用板卡、PLC方案)11、1 国内外油田集输联合站安全监控的研究现状11、1、1国外油田集输联合站安全监控的研究现状11、1、2国内油田集输联合站安全监控的研究现状11、2 油田集输联合站安全监控的意义21、3 原油联合站简介21、3、1油气集输系统31、3、2污水处理系统31、4 初步分析41、5系统I/O点数统计5第2章系统总体方案设计72、1初步分析72、2 联合站的工艺流程与主要技术指标7第3章系统监控设备选型与介绍93、1 板卡的类型与功能93、1、1板卡 PCI-172193、1、2 板卡 PCI-171393、1、3 板卡 PCI-175510第4章监控系统详细设计114、1 总体方案图114、2 完整系统说明114、2、1 模拟量输入/输出模块114、2、2 数字量输入/输出模块114、2、3某油田联合站监控系统硬件设备清单12第5章结论13参考文献14第1章绪论1、1 国内外油田集输联合站安全监控的研究现状1、1、1国外油田集输联合站安全监控的研究现状美国海湾石油公司于1954 年10 月,建成世界上第一套自动监控输送系统(LedgeAutomatic ControlTransmission System简称 LACT)装置,解决了原油的自动收集、处理、计量和输送问题。
21 世纪以来,随着通信技术的发展,SCADA ( Supervisory Control and DataAcquisition)即监控与数据采集系统越来越多的应用于油田生产控制与管理中。
SCADA系统与在油气开采中的处理设备上的检测仪表和控制设备直接相连,这样连接能够实时和不断的获取检测仪表所检测到的运行信息。
SCADA 系统主要是面向操作人员的需要,也可以为多用途,提供操作、计算、管理和运营等功能。
国外有些油田 SCADA 系统实现了注气、注水的优化控制运行。
SCADA 能够把远程独立的单个油田作业变成一个具有许多紧密相关的功能的综合加工过程,SCADA 已具有为相互联系的处理作业的最优化提供定时获得操作信息的能力。
联合站实时监控管理系统设计与实现从2000年开始,孤岛采油厂先后建设完成了联合站三相分队计量系统及自动监控系统,在各个联合站实现了来液的分队自动计量和联合站生产流程的自动实时监控。
在此基础上,进而有效的运用计算机软件和网络技术,构建分队计量及联合站信息综合应用平台,使生产现场的自动数据采集与后台的信息应用融为一体。
《联合站实时监控管理系统》正是为满足这一生产需求而提出的。
该系统充分利用采油厂网络、数据库资源,依托现场自动监控系统,在全厂范围内实现分队计量及自动监控生产数据资源的共享,建立基于Web的可视化信息平台。
该系统建成后可以从整体上提高集输生产系统的管理水平,为采油厂领导、科研人员及各单位管理、技术人员提供查询、分析、决策等全方位的服务。
系统背景和目的采油厂联合站生产主要包括如下几个环节:原油来液计量(对各采油队来液进行计量,分析出来液中油、水、气的含量) 、原油处理(通过一系列的流程将各队来液进行油、水、气的分离)、污水处理(将污水中的含油进行过滤、实污水含油降低到最低的水平)、原油外输。
在建设计量及监控自动化系统之前,各个生产环节的工作主要由人工实行现场管理,难免出现误差和工作失误。
自动化系统建成之后,整个联合站原油生产基本实现后台的管理和监控,联合站主要的生产环节都有相应的自动化设备实现了生产实时数据的动态采集与反馈,部分环节实现了后台自动化控制,从而提高了整个联合站生产的安全性、稳定性、科学性,为进一步构建软件系统平台,实现集输生产管理自动化打下基础。
整个系统由:网络、数据库和相应的软件系统构架。
系统不但可以使联合站实时生产信息的网上共享,而且实现了图形化的计算机后台管理与监控,以图形、曲线和报表等形式提供多功能生产信息的分析与查询,为决策、管理和科研服务。
该系统会从以下几个方面达到为企业创新增效的目的:一是,该系统结合分队计量及联合站分队计量的自动监控系统,做到了现场自动数据采集和后台信息发布同步进行,使得现场生产相关人员可以在计算机旁就能及时掌握整个联合站的生产状况,降低了各个岗位工作人员得劳动强度,提高了劳动效率,节约了人工成本。
二是,该系统依托现场自动化监控设备,充分利用了采油厂的网络资源及数据库资源自上而下建立了一套从数据自动采集、入库、信息发布的体系,一定程度上实现了集输生产管理及办公自动化。
三是,该系统面向采油厂各个部门的用户构建了多层次的应用平台,其各类功能可以满足小队、采油矿、采油厂生产管理部门日常生产管理的需要,也可以为科研单位提供信息服务,为采油厂领导提供决策支持。
四是,该系统实现了为生产流程中个设备运行提供了最佳参数控制,避免了人为因素造成的波动性和随意性,减少了材料和能源的消耗,从而大大降低了生产成本,提高了经济效益。
五是,系统的可以对现场各个生产环节实施连续性监控,使得值班人员更容易及时发现并消除事故隐患,确保联合站生产安全、平稳运行。
图1 系统总体框架图从图1可以看出,整个系统的重点主要包括两个方面:构建分队计量及自动监控数据库和建立基于Web的信息管理平台。
系统数据库设计采油厂目前已经建立了包括油藏、采油、集输在内的开发数据库体系,这些涉及不同生产领域数据都沿用的相同的数据标准。
相比较而言,该系统应用的为实时数据库,数据采集周期以秒为单位,在进行数据库设计时,应满足如下的要求。
联合站生产数据库的系统功能--实现和联合站自动化系统实时数据库的无缝联接,为进一步软件系统的开发奠定基础;永久存储联合站生产信息,用户可以查询任何时间段的生产信息;对联合站生产信息进行分类、整理、加工,为采油厂相关部门进行决策、管理、分析。
数据库系统性能要求--由于联合站生产数据库面向全厂多个相关部门的用户,因此数据库药满足生产、管理、科研、决策等不同拥护的需求;系统必须具备开放式的互联环境,支持多种传输介质、多种通讯协议,提供各种业务处理和网络在线服务等性能;要求具备在数据库结构和网络技术等方面的先进性;数据库和网络软硬件运行的可靠性;面向不断发展需求的可扩展性;便于联接其他系统和二次开发的系统结构开放性;便于维护和管理的易维护性等。
数据库的用户--系统用户(数据库的管理、维护人员),特殊用户(各职能管理部门,包括采油厂领导、联合站主管部门);主体用户(联合站、采油矿、工艺所、技检站等)。
数据库实现目标--通过覆盖整个采油厂生产信息网络,突出信息系统的纽带作用,实现网络建设、数据库建设和软件系统建设有机结合,最大限度地实现生产信息的共享与查询,全面提高全采油厂原油生产的管理水平和技术水平,进而推动采油厂生产管理的现代化。
数据库的设计原则--数据库逻辑结构的设计要遵循开发数据库,充分考虑各数据表的关联性、数据的冗余性。
设计过程中参照原开发数据库(集输部分),不要产生数据重复,同时又要确保切实满足用户及系统的实际需求。
构建基于Web的信息管理平台1.系统结构设计该系统是一套基于采油厂局域网络,依托目前联合站已有的分队计量生产自动监控系统,对联合站生产实时数据进行管理、查询、分析、图形化监控等多功能生产管理系统。
该系统采用面向对象、多层次体系结构设计方式,从图2可以清晰体现其结构特点。
用户层:为本系统不同的用户提供相应的系统界面,包括一般用户、管理部门、科研技术部门等。
应用层:主要是一个生产管理系统,集成整个软件的所有功能到一个统一的界面。
业务层:包括数据管理、信息查询、图件管理、报表管理、对比分析、生产监控等,采用面向对象的组件模型技术开发,可以不断扩展。
对象层:实现平台的对象数据模型与关系型数据库表结构的对应。
应用层及业务层将所有的数据包装成"对象",对象层则将"对象"翻译成能存储在数据库中关系型模型。
在不同的组件之间也以对象的形式通过通信中间件相互通信。
数据层:储存系统数据,并为其他系统提供数据服务。
物理层:为本系统运行的物理平台。
2.系统功能设计构建Web的信息管理平台要考虑两个方面的因素:一是尽量满足不同用户的需求,二是考虑具体实现的复杂程度。
根据采油厂各部门用户的实际需求,该系统主要包括如下几个大的功能模块:数据管理、报表管理、图件管理、对比分析、数据查询、生产监控。
下面对每一项的功能进行详细的分析。
(1)数据管理:数据管理主要包括三个功能:数据录入及编辑功能、数据维护功能和数据处理功能。
(2)报表管理:系统为不同部门的用户提供了基于Web的各类报表的生成、打印的功能。
如下是具体的各类报表形式。
a.联合站分队计量日报b.用电量统计日报c.站油外输统计表d.采油队计量日报e.各联合站数据汇总表(3)图件管理:图件管理的基本功能是对现场采集的数据进行计算、处理,最终以各类图形的方式直观的表现出来,使得用户可以清楚的分析生产状况,提供决策支持。
该系统所涉及的图件主要包括三类:曲线、饼桩图、三维柱状图。
根据生产的实际需要,系统总共要产生如下一些图件:a.分队产量测量曲线:b.分队产量实时测量柱状图c.联合站分队产量分布饼状图d.联合站分队用电量变化曲线图e.联合站产量分布饼状图f.外输油产量变化曲线(4)数据对比数据对比是通过对生产数据进行计算、处理,最终以各类图表的形式描述出相关的两类或几类数据体之间的值的大小、变化情况等进行比较,从各种角度描述生产的实际状况,为用户提供深层次的分析。
本系统共包括四类的生产对比:同一队的日度产量对比、联合站分队产量对比、分联合站产量对比、井口产量与分队计量产量对比。
下面对每一类的对比进行详细的描述:a.同一队的日度产量对比:该对比用来描述采油队两个时间段之间的产量变化情况。
用户可以根据需要选择昨日和今日(或者是几日之间)的产量进行对比,进而分析产量变化的原因。
对比结果可以用报表、曲线的形式反映出来。
b.联合站分队产量对比:用来描述同一时间段内不同采油队产量的对比情况,主要反映同一生产管理区内各采油队的生产分布。
对比结果可以用报表、饼状图的形式发布。
c.分联合站的产量对比:用来描述各管理区的产量对比情况,主要反映全厂的产量分布。
对比结果可以用报表、饼状图的形式进行发布。
d.井口产量和分队计量产量对比:结合开发数据库,描述采油队各油井产量和到联合站分队计量的产量对比。
对比结果可以用报表、曲线的形式进行发布。
e.图形化实时监控实时监控的功能是将分队计量及联合站生产流程以图形的界面在系统中直观的表现出来,图3为界面当中各设备的相关生产参数系统主要技术1.该系统采用面向对象、多层次体系结构设计方式。
实现平台的对象数据模型与关系型数据库表结构的对应。
应用层及业务层将所有数据包装成"对象",对象层则将"对象"翻译成能存储在数据库中关系型模型。
在不同的组件之间也以对象的形式通过通信中间件相互通信。
2.采用先进的IO数据采集性能优化体系和技术。
在数据采集中,属于同一结构、同一设备的结构变量将按照其中定义的最高采集频率的那个成员变量的采集频率对所有成员变量进行同时采集,加快运行系统初始化及运行速度。
整个系统采用美国AB公司ROCKWARE软件构建整个信息平台。
系统特点1.分队计量(1)该系统实现了原油分队计量的网上运行及管理,给原油配产、产量考核等提供了较为准确的信息依据,实现原油产量压力的进一步分解,可以充分调动了基层采油队的积极性和主动性,从而保证原油产量的顺利完成。
油田现在原油采用人工计量取样方式,计量误差较大,原油产量压力不到位,仅停留在二、三级单位,不能适应生产管理的需要,原油产量被动时,暴露的问题越来越多,计量误差高达15%以上,无法进行有效的考核与分析。
(2)实现分队计量的网上管理,能够及时分析研究单元区块,油井的变化,有的放矢进行管理和实施一些措施工作量,为保证油井较长时期的稳产高产获得最大经济效益奠定了基础。
(3)随着油田改革、承包责任制深入推进和经济核算的层层建立,从长远来看,实现分队计量的网上管理势在必行。
作为油田企业,最直接创造效益的产品是原油,而对基层采油队来说,其原油不能准确的计量,其承包责任制和经济核算制等的深入推进很难进行,这种情况不能适应油田改革发展的需要,建立分队计量。
2.自动监控(1)系统采用软件技术结合自动化监控设备实现了联合站生产的集成化、自动化管理。
节约了人力资源,大大减轻了职工劳动强度,提高了管理水平。
(2)通过该系统可以自动监控联合站各个重要生产环节,提高生产的安全性、科学性和稳定性,从而产生巨大的经济效益。
例如,系统可以控制一、二次沉降罐及缓冲罐油水界面,使其稳定在一个较为稳定的数值上,而采用人工控制,就不可能控制在一个界面上。
由于界面较稳定,减少了溢水、存油过厚等现象的发生,这样大大降低了污水处理的压力。