具体本方案包含以下四层:
Ø 数据采集底层
采集底层由分布在现场的各类采集终端模块组成,负责抽油机和计量站相关参数数据的采集任务。主要模块由LC-7500抽油机监控模块以及LC7501计量站监控模块构成,同时辅助模块有角位移传感器、载荷传感器、电参数模块等。
Ø 通讯层
本层由服务器集群的Ethernet通讯资源子网和GPRS数据传输网组成,负责服务器集群数据交互以及现场采集的实时数据传输。
Ø 业务处理层
本层主要由控制中心服务器群组构成。
控制中心服务器集群完成业务处理、数据备份、信息发布任务。业务处理主要负责实时数据的采集,数据分析处理;信息发布以友好方法显示给用户:基于Windows的桌面软件和基于Web网页的应用程序。数据备份保证重要数据的不丢失。
Ø 用户应用层
本层主要给用户提供友好界面接口,使用户可以远程浏览现场数据,控制现场设备。本层为用户提供两种接口:桌面软件和Web网页应用程序。
控制中心服务器集群
控制中心主要由服务器集群构成,包括数据处理服务器、Web服务器、数据库服务器。数据处理服务器主要完成实时数据的采集与处理,实时控制命令的发布与处理,并提供Web Service(WEB服务)数据接口。Web服务器主要完成监控Web应用程序的发布。数据库服务器完成监控中心的数据存储以及对重要数据的备份,保证数据的高安全性。控制中心可以架设监控墙,利用监控墙直接进行数据监控。
终端采集
终端采集主要负责对分布现场的抽油机和计量站各个参数进行数据采集并通过 GPRS网络把数据送回控制中心进行数据处理,现场设备需要配置各类采集模块以及控制模块,负责温度、压力、电流、电压、抽油机现场运行功图数据等参数的采集以及现场控制。
这些模块主要采用本公司的EDA系列工控模块,以及抽油机监控模块LC7500,计量站监控模块LC7501;模块主要有:EDA压力传感器、EDA温度传感器、载荷传感器、角位移传感器、接近开关、EDA9033C电参数采集模块、EDA9061开关量模块等。
通讯网络
通讯网络采用GPRS数据通讯方式,传递实时数据以及控制命令等。GPRS是新兴的一种通讯方式,隶属中国移动通信公司,它有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”等特点。它利用中国移动公司的网络进行数据传输,因而其可靠性及抗干扰性非常高,按数据的流量需要向网络运营商进行交费,在数据量不是很大的情况下,费用相对来说比较低廉;如果数据量比较大,可采用包月的方式,节省费用。具体资费信息,请接洽当地移动公司。
客户机群
客户机群主要以友好的界面把系统功能展现给用户,为用户提供给一个良好的操作平台,主要由两种工作站构成,分别采用桌面软件和Web网页应用程序方式让客户随时随地都能远程监控设备状态。支持用户远程操作控制现场设备。
硬件方案:根据需要测控的设备参数选用适合的采集终端硬件设备以及其他的无线网络传输GPRS模块或CDMA模块;采集终端可以是各类电参数采集终端:测量电流、电压等参数,可以是各类流量计采集终端:测量设备的流量、压力等,可以是温度采集终端:测量仪器的温度等;在这里,我们所使用的OSA抽油机监控数字化系统主要选用了由山东力创科技有限公司生产的LQ-8200 /LQ-8110 GPRS无线数传模块、LC7500抽油机监控模块、LC7501计量站监控模块、EDA压力传感器、EDA温度传感器、载荷传感器、角位移传感器、接近开关、EDA9033C电参数采集模块、EDA9061开关量模块等。
下图为部分传感器的安装示意图:
网络方案:根据选用的传输设备模块可以是移动的GPRS网络或联通的CDMA网络。
软件形式可以是基于C/S的桌面软件或者基于B/S的Web应用软件(根据需要定制);
系统主要功能:
桌面软件和Web应用程序都支持系统的主要功能。系统包括抽油机监控系统和计量站监控系统。
数据采集功能
电参数:三相电压、有功功率、无功功率、正/反向有/无功电能、功率因数。
抽油机井口压力和计量站压力
计量站井口温度
运行状态
冲程、冲次
载荷功图
电功图
数据处理功能
实时数据显示、曲线显示功能、饼图显示功能。
数据异常报警,报警信息存储。
日运行时间、月运行时间统计。
判断抽油机的停机报警。
电机缺相报警。
井口压力报警。
通讯异常报警。
系统调整功能:根据生产运行情况进行现场设备控制;根据权限进行远程控制。
多种友好运行方式:支持完全控制功能的桌面软件和Web应用程序。
管理维护功能
强大的权限功能
完整的日志功能