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摘 要:网络已成为信息化的主要载体,网络的铺设传输方式决定了数据的传输方式,同时决定了网络传输质量。智能信息化已经成为一个重要标志。老油田老区块,具有油水井比较密的特点,对网络带宽要求较高,本文主要根据老油田、老区块的特点,介绍用网络有线和无线相结合的方式对井场的网络进行如何部署。
关键词:老油田;井场;网络;信息化
1 井场信息化发展趋势
随着科技的进步,工业信息化也在加速发展,许多技术已经替代手工劳动力,大力推进工业信息化的发展是社会发展的必然方向。网络作为信息的载体,起着根本的作用,同时为信息化数据传输起着保驾护航的作用。
2 区块介绍及特点
该管理区,位于城市郊区,占地面积越21平方公里。具有在运行油井1057口,水井593口,计量间87座,配水间84座,注水站7座,铁塔28座,井口心位置相对密集,区域周边相对稀疏。平均达到55口/km2 。该地区人口密度较大,存在高楼及遮挡物,并且作业相对困难,油地关系较为复杂,设备使用年限已长。
该区块主干网络已经建成了以光纤为主要通信介质的高速现代企业网,采用星型架构,其核心交换机通过千兆单模光纤上联至网核心交换机,通过千兆光纤下联各三级单位区域交换机。三级区域交换机通过百兆光纤下联各四级基层单位。目前, 网络基本实现“千兆到三级,百兆到四级”的网络应用环境,覆盖了全厂为信息化建设提供了必要的硬件条件。其中T二、T三管理区生产指挥中心、注采站、联合站、注水站均为四级单位已实现光缆接入。
T二、T三管理区所辖注水站已安装部分自控系统,如:注水罐有液位检测及超限报警、单台注水泵进口流量监测、进、出口压力监测,低压声光报警、极限低压联锁停机等。
坨二联合站已建有8套单独自控系统:分队计量、加药计量监控、大罐液位监测、含水在线检测、管道泄漏检测、蒸汽换热、天然气计量及视频监控;坨三联合站已建有7套单独自控系统(无含水在线检测,其余与坨二站相同),各部分除含水在线检测数据有误差及部分仪表需要维护以外,基本实现对各自区域内参数、设备的监控。
3 区块设计及部署
3.1网络架构设计
原油区井场自动化数据通讯均采用运营商的GPRS采集卡方式,存在数据流量受限,安全隐患较大的问题,同时考虑到地域情况及特点。本项目的通信网络架构采用局域网无线有线相结合的方式,以区级生产指挥中心作为网络核心节点,已建和拟建的铁塔作为网络分节点,井场、计量站、配水间作为网络末端的接入点,采用光缆+分级汇聚有线、无线传输方式,建立相对独立、全覆盖无盲区的网络运行体系。前端传输方式以无线传输为主,网络分节点到核心节点的传输以有线为主。
3.1.1中心基站部署规划
通过名网络集成商技术交流、科学计算,最终设计选择已建或新建铁塔中的12 座作为中心汇聚点,每个铁塔上安装1套定位系统和3套无线基站设备和扇区天线,使得无线信号能够覆盖到该区域内的所有需连接井场。
3.1.2无线网桥远端
设计所采用的远端设备为点对多点远端网桥,采用集成定向天线,支持向上升级,在井场增加其他自动化设备而使得带宽需求增加时,远端站的带宽可通过软件升级,不需要再增加设备或重新安装。计划使用550套远端网桥。
3.1.3网络集中管理监控系统
规划设计使用网络集中管理监控系统对全网无线设备进行监控管理,实现统一监控、实时运行监控、资产管理、故障预警、告警等功能,有效提高网络维护效率。
3.2自动化数据采集建设
以抽油机井为例,按照“四化”产品技术标准,统一产品选型与采集模式,抽油机井采集油井出口压力、温度、载荷、冲程、冲次、电流、电压、电量等参数。对生产现场应用的无线传感器采用ZigBee无线组网技术传输到油井控制柜里的RTU。 RTU通过有线方式传输到井场网桥远端。井场、配水间和计量站统一由RTU实现前端采集,按照四化制定的不同站场相应的采集标准规范,实现了设备统一驱动,提高了数据的采集效率。
3.3软件系统建设
3.3.1生产指挥系统软件
包括生产监控、报警预警、生产动态、调度运行、生产管理、应急管理六大模塊,为生产指挥和技术服务提供管理区采油生产整体运行信息。其中直接部署应用的通用模块121个,根据工艺流程和管理流程进行本地化定制模块33个。
3.3.2管理区管控平台(SCADA)
自动控制系统采用以计算机为核心的监控及数据采集系统。采油厂管理区生产指挥中心新建的SCADA系统,利用统一的组态软件,整合区域内的井场、计量站、配水间、联合站、注水站,完成对整个管理区生产数据的自动采集和监测,在统一调度下协调优化运行。SCADA系统通过通信网络,将数据上传至生产指挥中心。
4 结束语
对管理区实施油气生产信息化建设,是贯彻落实国家“以信息化带动工业化,两化深度融合”的信息化发展战略,提高油气生产企业生产效率和管理水平的必要条件。我们本着效率、效益,实用、简便的原则,吸取四化示范区的建设经验,按照实际信息需求,整体规划、分步实施,继承创新、集成整合。项目完成后将推动生产管控模式的变革,实现质量、效益、效率的提升,为油公司体制机制建设提供支撑和依据。
关键词:老油田;井场;网络;信息化
1 井场信息化发展趋势
随着科技的进步,工业信息化也在加速发展,许多技术已经替代手工劳动力,大力推进工业信息化的发展是社会发展的必然方向。网络作为信息的载体,起着根本的作用,同时为信息化数据传输起着保驾护航的作用。
2 区块介绍及特点
该管理区,位于城市郊区,占地面积越21平方公里。具有在运行油井1057口,水井593口,计量间87座,配水间84座,注水站7座,铁塔28座,井口心位置相对密集,区域周边相对稀疏。平均达到55口/km2 。该地区人口密度较大,存在高楼及遮挡物,并且作业相对困难,油地关系较为复杂,设备使用年限已长。
该区块主干网络已经建成了以光纤为主要通信介质的高速现代企业网,采用星型架构,其核心交换机通过千兆单模光纤上联至网核心交换机,通过千兆光纤下联各三级单位区域交换机。三级区域交换机通过百兆光纤下联各四级基层单位。目前, 网络基本实现“千兆到三级,百兆到四级”的网络应用环境,覆盖了全厂为信息化建设提供了必要的硬件条件。其中T二、T三管理区生产指挥中心、注采站、联合站、注水站均为四级单位已实现光缆接入。
T二、T三管理区所辖注水站已安装部分自控系统,如:注水罐有液位检测及超限报警、单台注水泵进口流量监测、进、出口压力监测,低压声光报警、极限低压联锁停机等。
坨二联合站已建有8套单独自控系统:分队计量、加药计量监控、大罐液位监测、含水在线检测、管道泄漏检测、蒸汽换热、天然气计量及视频监控;坨三联合站已建有7套单独自控系统(无含水在线检测,其余与坨二站相同),各部分除含水在线检测数据有误差及部分仪表需要维护以外,基本实现对各自区域内参数、设备的监控。
3 区块设计及部署
3.1网络架构设计
原油区井场自动化数据通讯均采用运营商的GPRS采集卡方式,存在数据流量受限,安全隐患较大的问题,同时考虑到地域情况及特点。本项目的通信网络架构采用局域网无线有线相结合的方式,以区级生产指挥中心作为网络核心节点,已建和拟建的铁塔作为网络分节点,井场、计量站、配水间作为网络末端的接入点,采用光缆+分级汇聚有线、无线传输方式,建立相对独立、全覆盖无盲区的网络运行体系。前端传输方式以无线传输为主,网络分节点到核心节点的传输以有线为主。
3.1.1中心基站部署规划
通过名网络集成商技术交流、科学计算,最终设计选择已建或新建铁塔中的12 座作为中心汇聚点,每个铁塔上安装1套定位系统和3套无线基站设备和扇区天线,使得无线信号能够覆盖到该区域内的所有需连接井场。
3.1.2无线网桥远端
设计所采用的远端设备为点对多点远端网桥,采用集成定向天线,支持向上升级,在井场增加其他自动化设备而使得带宽需求增加时,远端站的带宽可通过软件升级,不需要再增加设备或重新安装。计划使用550套远端网桥。
3.1.3网络集中管理监控系统
规划设计使用网络集中管理监控系统对全网无线设备进行监控管理,实现统一监控、实时运行监控、资产管理、故障预警、告警等功能,有效提高网络维护效率。
3.2自动化数据采集建设
以抽油机井为例,按照“四化”产品技术标准,统一产品选型与采集模式,抽油机井采集油井出口压力、温度、载荷、冲程、冲次、电流、电压、电量等参数。对生产现场应用的无线传感器采用ZigBee无线组网技术传输到油井控制柜里的RTU。 RTU通过有线方式传输到井场网桥远端。井场、配水间和计量站统一由RTU实现前端采集,按照四化制定的不同站场相应的采集标准规范,实现了设备统一驱动,提高了数据的采集效率。
3.3软件系统建设
3.3.1生产指挥系统软件
包括生产监控、报警预警、生产动态、调度运行、生产管理、应急管理六大模塊,为生产指挥和技术服务提供管理区采油生产整体运行信息。其中直接部署应用的通用模块121个,根据工艺流程和管理流程进行本地化定制模块33个。
3.3.2管理区管控平台(SCADA)
自动控制系统采用以计算机为核心的监控及数据采集系统。采油厂管理区生产指挥中心新建的SCADA系统,利用统一的组态软件,整合区域内的井场、计量站、配水间、联合站、注水站,完成对整个管理区生产数据的自动采集和监测,在统一调度下协调优化运行。SCADA系统通过通信网络,将数据上传至生产指挥中心。
4 结束语
对管理区实施油气生产信息化建设,是贯彻落实国家“以信息化带动工业化,两化深度融合”的信息化发展战略,提高油气生产企业生产效率和管理水平的必要条件。我们本着效率、效益,实用、简便的原则,吸取四化示范区的建设经验,按照实际信息需求,整体规划、分步实施,继承创新、集成整合。项目完成后将推动生产管控模式的变革,实现质量、效益、效率的提升,为油公司体制机制建设提供支撑和依据。