GPRS油田油井远程监控系统方案

采油井远程监控系统解决方案系统概述：采油井远程监控系统可实时监测采油机的运行状态和井口生产数据；可及时发现设备故障并自动报警；可实现采油机的远程启、停控制。

系统组成：监控中心：服务器、值班员计算机、采油井远程监控系统软件等。

通信网络: 4G、GPRS、CDMA等无线网络。

测控设备：采油井监控终端。

计量仪表：采油机控制柜、压力变送器、温度变送器、无线示功仪等。

系统拓扑图：系统功能：◆远程监测采油机的三相电压、三相电流、运行状态和功图数据。

◆远程监测油压、套压、回压和井口温度等实时生产数据。

◆远程启动、关停采油机。

◆现场停电、采油机故障、电压缺相、压力过大、温度过高时，自动报警。

◆可实现参数异常自动停机或定时启动功能。

◆支持远程设置采油井监控终端的工作参数和参数上、下限报警值。

◆自动生成采油机运行参数或井口生产数据的统计报表和趋势分析曲线。

◆支持地图管理功能，可直观展现油区全部采油井的实时运行状况。

采油井监控终端安装现场：应用案例：物联网技术已经渗透到工业生产的方方面面，传统的工业企业通过对物联网技术的应用，一方面提高了设备、设施的安全性，另一方面大大提高了生产效率、解放了人力。

吉林油田公司是隶属于中国石油的大型地区公司，是一个有着50年发展史的国有大型企业，也是中国石油的四大上产油田之一。

2014年末，我公司为吉林油田部署了采油井远程监控系统，该系统对分布分散、数量众多的采油井实施了在线远程监控，为采油井的智慧化管理开启了新篇章。

采油井远程监控系统不仅实现了远程监测采油井的运行状态、控制方式、工作电流/电压；还通过设置电子围栏，实现了安防报警；同时还可对采油井油泵实现了远程启、停控制。

系统主要由采油井监控终端DATA-9201、监控中心数据接收模块DATA-6107和远程监控系统软件组成，采用GPRS-VPN网络搭建。

采油井监控终端DATA-9201是该系统中的核心设备。

其通过与原有的采油井电机控制柜对接，实现了对电机状态、数据的采集和运行控制；通过GPRS网络与监控中心实现了远程通信；当设备状态异常、安防异常、监测数据越限时主动报警，实现了采油井的无人值守运行。

基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用[摘要]无线通信应用于石油测井能够极大的提高测井效率,是石油测井未来的发展方向。

油井监测是保证油井正常生产的重要工作之一,油井无线网络系统由无线一次仪表和GPRS无线中继站组成,它整合了无线功图连续监测、无线电机参数检测、无线温压监测以及GPRS远传等四大模块,形成完整的油井网络系统。

使管理人员可以及时掌握每口油井的运行情况;通过GPRS实现了对采油井的实时监测，通过数据信号采集，进行远距离传输，对数据的分析处理,使技术人员和领导在远端实时掌握油井的生产动态。

它将短距离无线通讯技术和GPRS 远距离传输技术融合在一起,实现了重要生产数据采集、处理、远传。

【关键词】无线通信连续监测模块；无线数据通信；油井监测1、需求性分析(1)GPRS的通信技术的可靠性:我国地域辽阔，油田的分布地点不均匀，很多位于环境恶劣的区域。

因此在选择油田监控设备时需要考虑该通信技术是否能在油田的复杂条件可靠的运行。

如果采用有线传输的话不仅铺设不方便，而且维修不便，覆盖范围也可能不满足要求。

因此选择远距离的无线通信技术就可以解决以上问题，但对传输要求通信协议有较强的自我改正功能来保证通信信号的准确率。

(2)GPRS的通信技术的高效性:效率是对通信系统的基本要求之一,在对现场的情况实时监测过程中,要求通信系统将所收集的信息进行整理，将数据及时的传递出去,否则就会造成数据堵塞，使得技术人员收到的数据延后于现场所测的数据,得到的情况就是现场之前发生的情况。

(3)GPRS的通信技术的实用性:石油测井工作测井车辆可以方便的到不同地方的油井现场进行勘测,这对所使用的设备的方便性提出了要求，安装简洁，接入速度快，可以大大提高工作人员的工作效率，降低成本。

而且目前科技不断发展，新的技术和功能不断出现，GPRS的通信技术可以简单，方便的对系统进行升级，改进，从而适合发展要求。

2、基于GPRS的监测系统主要技术特点油田大部分位于偏远的山区，施工环境恶劣，雷击、人为破坏、山体滑坡等可能发生，而且人员在那里驻扎不便，很多情况无法靠人力直接去观测。

GPRS RTU在油田管线阀室远程监控系统中的应用RTU是一种安装在远程现场的测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。

它将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式传到中央计算机，同时还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。

在生产过程自动化装置中，远程测控终端RTU充分体现了“测控分散、管理集中”思路，它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定，已广泛应用于市政管网、油气田、水利、电力、煤矿、交通、能源管理等领域。

油田管线阀室,大多处于野外环境下，自然环境十分恶劣。

平时油田管线阀室无人值守．管线情况、各阀室内温度、压力等数据的检查只能靠人工巡视。

但由于地域宽阔、自然条件差，一次巡视往往要用大半天的时间才能完成，而且设备故障不能及时发现。

RTU在该环境下的应用极好的解决了这一问题。

油田阀室监控系统此系统是典型的SCADA系统，即监测监控数据采集系统。

系统采用基于GPRS/GSM网络的ATC-RTU系列远程测控终端等硬件设备和工业监控组态软件构成。

系统大致分为中控室的服务器、工程师站和操作员站，各油田管线阀室的远程测控终端RTU，通讯网络系统和现场一次测控仪表部分。

其主要结构由中央计算机管理系统、通讯系统、远程测控终端RTU等三级组成。

系统采用以计算机为核心的监控和数据采集系统。

在调度中心设置SCADA控制系统，并设置了一套主站RTU(ATC-RTU60A0*)，系统包括由GPRS RTU构成的油田管线阀室远端控制系统。

可在调度中心控制室完成对阀室的控制系统进行诊断、监控和数据采集的任务。

RTU构成及特点远程测控终端采用ATC-RTU60A0*，它带RS232、RS485双串口(232也转为485的情况下，可以有两路485)，内置大容量SPI-flash(容量可选1Mbit-64Mbit)，实现数据的长时间本机保存，采用6路继电器输出控制、4路光耦输入输出控制，内置RTC，掉电可自动计时，定时定点唤醒，支持标准Modbus协议，采用GPRS/GSM网络作为网络平台，独立完成对油田管线阀室的采集、控制、通讯、数据处理、报警上传、显示、操作等任务，实现系统的各个功能。

GPRS油田油井远程监控系统方案一、项目背景油田是一个以油气生产为主，集勘探、开发、施工作业、后勤辅助生产、多种经营、社会化服务为一体的，专业门类齐全的国有特大型企业。

油田的勘探、钻井、测井、录井等是野外作业，流动性强，点多、分散、距离长，施工现场与公司之间的信息交流长期以来没有好的解决方案。

油田管理层十分重视油田信息化建设，明确提出了未来一个时期油田信息化建设的具体目标。

借助“油井数据监控系统”，管理人员足不出户就可以通过该系统随时观测到油井的生产状况。

油井工作的相关数据每隔两小时传输一次，机井一旦出现故障，示意图就会标示感叹号，维护人员就能够在最短的时间内赶到现场，及时排除故障。

以前，采油测试工要到每个现场进行测试，费时费力不说，对每口井的工作状态也很难把握，有时一口井发生故障，往往许多天后才发现。

二、GPRS方案的优势油田工作环境恶劣，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。

以前，油田曾采用微波、数传电台的方式采集数据，但实际使用过程中，效果不理想，高成本的投入和频繁的维护让采油单位不堪重负。

引入了GPRS 钻井数据上报系统之后，通过固定在机架上的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井的安全运转。

油田还可依托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。

三、解决方案介绍（一）系统结构1、油田信息采集点：采用厦门灵旗通信有限公司的LQ1200 GPRS透明无线数据传输终端，通过RS232/RS4 85/TTL与油田设备采集点连接，接入移动公司为油田中心站提供的专用的GPRS网络,网络对油田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制可以随时增减。

【前言】：由于油田大部分油井地理位置偏僻，给现有的人工管理带来极大不便，特别是当油井配电系统遭到非法窃电、人为破坏以及其他原因而造成停井或发生严重事故时，由于工作人员无法及时发现，而现有的保护设备功能单一，无法完成对油井的工作状态以及电器设备故障、线路故障的快速反应能力，使油井出现问题而无法及时得到处理，对油井正常生产造成了重大损失。

根据以上实际情况我公司专门研制了一款高科技油井用电能耗远程集中管理系统，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，可使管理人员足不出户就可以通过系统及时了解辖区内各个油井的用电量、电压、电流、有功功率，功率因数等数据参数，油井工作的相关数据每隔1小时传输一次，油井一旦出现电机过载、过压、欠压、缺相、断相、欠流、三相不平衡等故障立即断电保护并在断电情况下发送报警信息，维护人员就能够在最短的时间内得到故障信息，及时赶到现场排除故障。

从而确保了油井的安全运转，提高了工作效益。

并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

【系统介绍】：厦门建纬信息科技有限公司油井用电能耗远程集中管理系统依托GPRS/CDMA网络，实现了抄表自动化、精确化。

用电控制中心对油井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GPRS/CDMA的形式及时传送到控制中心，这样就可以自动、高效、及时地掌握油井用电情况，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。

油井用电能耗远程集中管理系统主要有两大部分：油井监控采集点、数据中心、1、油井监控采集点：主要由三相电子式电能表、数据传输终端两部分组成（红外手抄器作为本方案的补充）。

三相电子式电能表实时采集现场的用电量、电压、电流、有功（无功）功率，功率因数等数据，通过RS485通信接口连接数据传输终端，数据传输终端通过无线GPRS/CDMA 网络实时将数据传输到数据中心。

油井监控系统GPRS无线组网方案油井监控系统GPRS无线组网方案DTU是指数据终端设备（Data Terminal unit),可以理解为下位GPRS发射终端，在进行通信时，传输数据的链路两端肯定存在DTU，在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验。

GPRS DTU全称GPRS数据传输单元，在国内目前实际上对GPRS DTU 具有更加明确的约定：GPRS DTU是专门用于将串口数据通过GPRS 网络进行传送的GPRS无线设备。

GPRS/CDMA功能及特点◆内部集成TCP/IP协议栈GPRS DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线GPRS MODEM的结合；它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。

◆提供串口数据双向转换功能GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式，也就是说GPRS DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通信内容。

因此，GPRS DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动。

◆支持自动心跳，保持永久在线GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线，因此典型的GPRS DTU在设计上都支持永久在线功能，这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线（当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开）、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。

◆支持参数配置，永久保存GPRS DTU作为一种通信设备，其应用场合十分广泛。

在不同的应用中，数据中心的IP地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。

基于ARM和GPRS的油井远程监控系统设计的开题报告一、选题的研究背景和意义随着工业自动化水平的不断提高，远程监控系统在工业生产领域中得到了广泛应用。

油井作为一种特殊的生产工艺设备，其地域分散，工作环境恶劣，人工巡检困难，因此需要实现对油井的实时远程监控。

本课题基于ARM和GPRS技术，设计一种便于维护和实时监控油井状态的远程监控系统，旨在提高油井生产效率，降低油井维护成本，保证油井稳定运行。

二、研究内容和研究任务本文拟设计一种基于ARM和GPRS的油井远程监控系统，具体研究内容和任务如下：1.分析油井的监控需求，包括实时采集油井数据、显示油井状态、警报反馈等。

根据油井特殊的工作环境，需考虑网络通信的稳定性和抗干扰能力，系统的可靠性和安全性。

2.介绍ARM和GPRS技术的特点及其在油井远程监控系统中的应用。

ARM作为一种低功耗高性能处理器，可实现对采集数据的实时处理和分析；GPRS作为一种高速稳定的移动通信技术，可实现对数据的远程传输和远程控制。

3.设计油井远程监控系统的硬件和软件架构。

将ARM和GPRS模块紧密集成，设计适应油井工作环境的硬件系统，并开发实现油井监控功能的软件。

4.完成系统的实现与测试。

测试系统的功能与稳定性，验证系统的实用性。

三、研究方法本文采用实证研究方法，通过设计实际的ARM和GPRS硬件系统，在此基础上进行相应的软件系统开发，并对系统性能进行测试和评估。

具体的研究方法包括：1)系统需求分析，对油井远程监控系统的功能需求进行分析和确定。

2)系统设计，根据需求设计硬件和软件架构，建立系统框架。

3)开发软件系统，根据架构和功能需求进行开发，并进行测试和调试。

4)系统测试和评估，对系统的功能、稳定性和实用性进行测试和评估。

四、预期成果本文预期达到以下成果：1）设计一种基于ARM和GPRS的油井远程监控系统，实现实时采集油井数据、显示油井状态、警报反馈等监控功能。

2）实现油井监控系统的硬件和软件架构，并通过测试验证其稳定性和可靠性。