油田GPRS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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油田工作環(huán)境惡劣,雷擊、地震及人為破壞等時(shí)有發(fā)生,怎樣把油井運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到中心控制室一直是個(gè)難題。在GPRS已經(jīng)相當(dāng)成熟的今天,油田可依托GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了抄表自動(dòng)化、精確化。用電控制中心對(duì)油廠用電的運(yùn)行狀態(tài)可以通過電子顯示屏進(jìn)行監(jiān)控,每個(gè)控制點(diǎn)將用電狀態(tài)以短信息的形式及時(shí)傳送到控制中心,這樣就可以自動(dòng)、高效、及時(shí)地掌握油田用電情況,自動(dòng)生成配電計(jì)劃,實(shí)行科學(xué)的電力營(yíng)銷和管理。這套裝置克服了以前人工抄表準(zhǔn)確率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、缺少集中有效的管理的弊端,解決了生產(chǎn)的后顧之憂。
中國(guó)移動(dòng)GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建油井?dāng)?shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)油井?dāng)?shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn),而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。經(jīng)過比較分析,我們選擇中國(guó)移動(dòng)的GPRS系統(tǒng)作為環(huán)保信息采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。
由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),因此監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)需要一個(gè)固定的IP地址或固定的域名,各個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機(jī),從而進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
油田信息采集點(diǎn)通過油井控制器自動(dòng)采集油井信息,通過RS232或RS485接口與GPRSDTU終端相連,油井控制器采集到的數(shù)據(jù)通過GPRSDTU終端的內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。
服務(wù)器采用公網(wǎng)方式接入Internet,如ADSL撥號(hào)/電信專線寬帶上網(wǎng)等,申請(qǐng)公網(wǎng)固定IP地址等方式。
GPRS油井?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn):
1、可靠性高:與SMS短信息方式相比,GPRSDTU采用面向連接的TCP協(xié)議通信,避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象,保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。中心可以與多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,互不干擾。GPRS網(wǎng)絡(luò)本身具備完善的頻分復(fù)用機(jī)制,并具備極強(qiáng)的抗干擾性能,完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)的多機(jī)頻段“碰撞”現(xiàn)象。
2、實(shí)時(shí)性強(qiáng):GPRS具有實(shí)時(shí)在線的特性,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小,并支持多點(diǎn)同時(shí)傳輸,因此GPRS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心可以多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間快速,實(shí)時(shí)地進(jìn)行雙向通信,很好地滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在30Kbps左右,完全能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
3、監(jiān)控范圍廣:GPRS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)覆蓋,并且擴(kuò)容無限制,接入地點(diǎn)無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于環(huán)保信息采集點(diǎn)數(shù)量眾多,分布在全省范圍內(nèi),部分環(huán)保信息采集點(diǎn)位于偏僻地區(qū),而且地理位置分散。因此采用GPRS網(wǎng)絡(luò)是其理想的選擇。
4、系統(tǒng)建設(shè)成本低:由于采用GPRS公網(wǎng)平臺(tái),無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝設(shè)備就即可,建設(shè)成本低;也免去了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用。
5、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本低:采用GPRS公網(wǎng)通信,全國(guó)范圍內(nèi)均按統(tǒng)一費(fèi)率計(jì)費(fèi),省去昂貴的漫游費(fèi)用,GPRS網(wǎng)絡(luò)可按數(shù)據(jù)實(shí)際通信流量計(jì)費(fèi),(1分-3分/1K字節(jié)),也可以按包月不限流量收費(fèi),從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的低成本通信。
6、可對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)儀器設(shè)備進(jìn)行控制:通過GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)控中心,可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,例如:遠(yuǎn)程開關(guān)控制,遠(yuǎn)程復(fù)位控制,遠(yuǎn)程狀態(tài)查詢,遠(yuǎn)程參數(shù)配置,遠(yuǎn)程固件升級(jí)等。
7、系統(tǒng)的傳輸容量,擴(kuò)容性能好:油井監(jiān)控中心要和每一個(gè)油井?dāng)?shù)據(jù)采集點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。由于油井?dāng)?shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰鳪PRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要;由于系統(tǒng)采用成熟的TCP/IP通信架構(gòu),具備良好的擴(kuò)展性能,一個(gè)監(jiān)控中心可輕松支持幾千個(gè)現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)的通信接入。
8、GPRS傳輸功耗小,適合野外供電環(huán)境:雖然與遠(yuǎn)在千里的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行雙向通信,GPRS數(shù)傳設(shè)備在工作時(shí)卻只需與附近的移動(dòng)基站通信即可,其整體功耗與一臺(tái)普通GSM手機(jī)相當(dāng),平均功耗僅為200毫瓦左右,比傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)小得多。因此GPRS傳輸方式非常適合在野外使用太陽(yáng)能供電或蓄電池供電的場(chǎng)合下使用。