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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。使现场管理人员能及时了解每口油井的生产状况;通过GPRS实现了采油井的重要生产，数据采集、处理、远传,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：无线功图连续监测模块 无线数据通信 油井监测
1、需求分析
(1)可靠性:油田的分布一般比较偏远,因此在选择通信网络的时候需要考虑其覆盖范围。远距离的无线传输要求通信协议有较强的纠错功能来保证通信的正确率。
(2)实时性:实时性是该通信系统的基本要求,要保证实时传输数据,就要求通信系统的传输速率必须大于测井现场的采样速率,否则就会产生通信延迟的不断累积,使得中心站所观测到的数据越来越落后于现场所测的数据,这样就失去了实时监测的效果。
(3)便捷性:石油测井是一个移动性的工作,需要测井车辆到不同的油井现场勘测,这就要求所设计的通信系统的安装拆卸方便,接入速度快。
(4)可扩展性:随着石油测井的不断发展,会对通信系统提出一些新的要求,所以通信平台和通信协议设计要考虑到将来的扩展,使用统一简洁的接口,便于以后的二次开发。
2、GPRS的监测系统主要技术特点
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。
易安装:井口一次仪表安装容易,无需动火、动焊;油井网络组建方便。
零维护:井口一次仪表全部采用无线方式,并将太阳能供电集成一体,实现“零”维护工作。
高精度:一二次仪表集成一体,无匹配误差,位移检测采用加速度方式进行实测,数据精度高。
易扩充:只要增加无线系列仪表即可完成其它油井的自动化改造。
多接口:可网络查询,可以采用移动查询,还可以在现场采用PDA录取和查询。
3方案分析
采用“高性能嵌入式微处理器＋GPRS模块”模式。高性能嵌入式微处理器来支持嵌入式操作系统可以实现丰富协议接口，便于移植和向高端系统应用升级，同时更加便于数据采集与远程监控的实现。
图1 微处理器＋GPRS模块结构图
数据采集系统由应用终端(如：传感器)和采集器两部分组成。可采集的数据有很多种，由该系统的应用场合决定。数据采集后，在与服务中心通讯前存储在终端子系统中。采集器可通过RS232串口与集中器(GPRS DTU)相连各种前端用户设备，通过RS232/RS485接口、以太网接口等与前端模块相连，前端模块接收用户数据，然后将数据打成IP包，通过GPRS模块接入GPRS网络，再通过各种网关和路由将数据发送到远端的监控中心，同时，监控中心也可以通过该信号通路对远端的用户设备进行监控。通过GPRS公共数据通信网络，结合数据采集、传输与监控系统的前端模块，可以方便的组建基于用户特定应用的无线数据采集、传输与监控系统。
图2 基于GPRS的远程数据采集系统的详细系统结构图
信息采集传输系统采用GPRS无线Modem。产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、USB、PCMCIA接口，利用GPRS数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现信用卡实时认证、数据采集机/POS机的遠程控制维护、远程业务点接入等。在信息采集传输系统方案中， GPRS无线Modem可通过外置或嵌入方式与信息采集点的PC机和自动数据测试设备连接。
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。
2、接口： RS232、USB、PCMCIA。
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/2003、LINUX操作系统。
5、支持透明数据传输与协议转换 。
6、支持VPN安全功能。
7、安装灵活、使用方便、可靠。
5、结束语
该监控系统中，使用组态软件和GPRS 无线数传终端，系统无线遥测遥控主机将检测到的单口采油井的现场状态，通过无线方式传送给监控中心，从而实现各单井状态的集中监控，减少人员投入，有力的缩短油井故障发现和排除时间，极大的提高了生产效率，同时系统的性价比特高。从投入试运行中的传输装置来看，GPRS数据传输还存在GPRS会发生数据包丢失现象、实际速率比理论值低和存在转接时延等问题。为了使系统的实用性更强大，本系统还需进一步的完善。而且随着3G业务的发展，远程监控系统的应用必将得到更广泛的发展空间。
参考文献:
[1]王建华,张军,俞兰芳.创建油井采油过程计算机远程监控系统的研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2004
[2]王建华,李璞.GPRS通信在油井远程监控系统中的应用[J].石油钻探技术,2004
[3]R．J.(Bud)Bates著.朱洪波等译.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].人民邮电出版社,2004
[4]吕捷.GPRS技术[M].北京邮电大学出版社,2001
[5]韩斌杰.GPRS原理及其网络优化[M].机械工业出版社,2003
关键词：无线功图连续监测模块 无线数据通信 油井监测
1、需求分析
(1)可靠性:油田的分布一般比较偏远,因此在选择通信网络的时候需要考虑其覆盖范围。远距离的无线传输要求通信协议有较强的纠错功能来保证通信的正确率。
(2)实时性:实时性是该通信系统的基本要求,要保证实时传输数据,就要求通信系统的传输速率必须大于测井现场的采样速率,否则就会产生通信延迟的不断累积,使得中心站所观测到的数据越来越落后于现场所测的数据,这样就失去了实时监测的效果。
(3)便捷性:石油测井是一个移动性的工作,需要测井车辆到不同的油井现场勘测,这就要求所设计的通信系统的安装拆卸方便,接入速度快。
(4)可扩展性:随着石油测井的不断发展,会对通信系统提出一些新的要求,所以通信平台和通信协议设计要考虑到将来的扩展,使用统一简洁的接口,便于以后的二次开发。
2、GPRS的监测系统主要技术特点
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。
易安装:井口一次仪表安装容易,无需动火、动焊;油井网络组建方便。
零维护:井口一次仪表全部采用无线方式,并将太阳能供电集成一体,实现“零”维护工作。
高精度:一二次仪表集成一体,无匹配误差,位移检测采用加速度方式进行实测,数据精度高。
易扩充:只要增加无线系列仪表即可完成其它油井的自动化改造。
多接口:可网络查询,可以采用移动查询,还可以在现场采用PDA录取和查询。
3方案分析
采用“高性能嵌入式微处理器＋GPRS模块”模式。高性能嵌入式微处理器来支持嵌入式操作系统可以实现丰富协议接口，便于移植和向高端系统应用升级，同时更加便于数据采集与远程监控的实现。
图1 微处理器＋GPRS模块结构图
数据采集系统由应用终端(如：传感器)和采集器两部分组成。可采集的数据有很多种，由该系统的应用场合决定。数据采集后，在与服务中心通讯前存储在终端子系统中。采集器可通过RS232串口与集中器(GPRS DTU)相连各种前端用户设备，通过RS232/RS485接口、以太网接口等与前端模块相连，前端模块接收用户数据，然后将数据打成IP包，通过GPRS模块接入GPRS网络，再通过各种网关和路由将数据发送到远端的监控中心，同时，监控中心也可以通过该信号通路对远端的用户设备进行监控。通过GPRS公共数据通信网络，结合数据采集、传输与监控系统的前端模块，可以方便的组建基于用户特定应用的无线数据采集、传输与监控系统。
图2 基于GPRS的远程数据采集系统的详细系统结构图
信息采集传输系统采用GPRS无线Modem。产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、USB、PCMCIA接口，利用GPRS数据业务实现无线联网，产品支持各种行业应用，如实现信用卡实时认证、数据采集机/POS机的遠程控制维护、远程业务点接入等。在信息采集传输系统方案中， GPRS无线Modem可通过外置或嵌入方式与信息采集点的PC机和自动数据测试设备连接。
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。
2、接口： RS232、USB、PCMCIA。
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/2003、LINUX操作系统。
5、支持透明数据传输与协议转换 。
6、支持VPN安全功能。
7、安装灵活、使用方便、可靠。
5、结束语
该监控系统中，使用组态软件和GPRS 无线数传终端，系统无线遥测遥控主机将检测到的单口采油井的现场状态，通过无线方式传送给监控中心，从而实现各单井状态的集中监控，减少人员投入，有力的缩短油井故障发现和排除时间，极大的提高了生产效率，同时系统的性价比特高。从投入试运行中的传输装置来看，GPRS数据传输还存在GPRS会发生数据包丢失现象、实际速率比理论值低和存在转接时延等问题。为了使系统的实用性更强大，本系统还需进一步的完善。而且随着3G业务的发展，远程监控系统的应用必将得到更广泛的发展空间。
参考文献:
[1]王建华,张军,俞兰芳.创建油井采油过程计算机远程监控系统的研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2004
[2]王建华,李璞.GPRS通信在油井远程监控系统中的应用[J].石油钻探技术,2004
[3]R．J.(Bud)Bates著.朱洪波等译.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].人民邮电出版社,2004
[4]吕捷.GPRS技术[M].北京邮电大学出版社,2001
[5]韩斌杰.GPRS原理及其网络优化[M].机械工业出版社,2003