引用 zhaofl5 的回复内容：展位展位1111111111111111!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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1、一般油气田跨越地域大，因此要求无线电台支持长距离传输；
2、井站的无人值守远动控制决定了无线电台要具备抵抗恶劣的天气环境的能力；
3、整个系统庞大，监测井站数量多，要求无线通信系统速率要高，轮询响应速度快；
4、由于现场一般供电不方便，仪表要求最好使用自身电池供电。

 在我油气田井站自动化系统的建设中，井口相关部分选用了安控科技股份有限的采集和控制设备。这些设备均支持ZigBee通信技术。ZigBee通信技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4物理层、MAC层和数据连接层上制定出的标准，具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。

    电潜泵井的数据采集设备，选用的是安控的Super32-L308无线电量模块，可实现对三相电压、三相电流和对抽油机的启停控制以及状态采集。模块具备6AI、4DI、4DO通道。在通信接口方面，具备1个RS232接口、1个RS485接口，内置了高性能的Zigbee通信芯片，并配套提供2.4G高增益天线。

　　Super32-L308无线电量模块采用先进的32位处理器，不仅能完成逻辑运算、定时、计数控制，还能实现数据处理、通讯联网等功能。与同类RTU相比，具有更大的存储容量，更强的计算功能，更简便的编程与开发能力；强大的通讯组网能力和卓越的指标特性，能够适应各种恶劣工况。通过无线通讯协议与计量间无线数据采集器进行数据通讯。

   每个计量站下辖的井口，一般分布在以计量站为中心、半径1公里以内，相对比较集中。采用短距离无线技术可以节省成本同时也降低了施工强度。采用ZigBee无线技术，应用在现场无线仪表和无线RTU与计量站无线数据采集器之间的通讯上。

　　无线技术采用的是ZigBee的无线网络协议，ZigBee是一种无线连接，可工作在2.14GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)915MHZ(美国流行)3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内，但可以继续增加。

 

（1）控制器:选用安控公司生产的Suepr32-L307控制器，该控制器IO点为6路AI 4路DI 4路DO 1路RS485,1路RS232,1路RJ45接口内嵌3相电参采集。并且DI还支持计数功能。可以接入脉冲信号。该款控制器非常适合像抽油机井口、煤层气井口的设备参数采集。该款控制器支持C语言编辑功能，可以方便的开发不通的通信协议，通过RS485与变频器连接，并编写智能控制程序。

（2） 三相电参采集：该项功能，内嵌到L307控制器中。可以采集三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等多项参数。

（3）气管压力采集：气管压力采集，采用普通4~20mA信号的压力变送器即可。接入到L307的AI通道。也可以采用无线压力表，SZ903D，采集井口压力，方便现场施工。

 

 

（4）井口温度采集：井口温度采用普通4~20mA信号的温度变送器即可。接入到L307的AI通道。也可以采用无线温度变送器，SZ905D，采集井口温度，方便现场施工。

（5）GPRS DTU通信：在有信号的区域采用DTU通信，可以选用诸如：深圳宏电DTU或者其他厂家的。从技术上讲都差不多，DTU所选用的核心通信模块都是几个国内外比较大的公司生产的。

在没有DTU信号的区域，可以采用无线数传电台或者zigbee通信。

油气田目前主要采用的通信技术， 分析通信方式选择对于实 现数字化油气田的作用和影响， 并提出一些看法和建议。 向光纤传输为主转变。 对应于以人工采集为主的老油田传 输方式以电话上报为主， 少部分联合站和大的接转站场已 实现数据传输采用微波或光纤方式 。 长庆气田的通信建设 起点高， 采用的通信技术较为先进， 配合长庆气田的产能建 设， 在所有集气站及联合站等站场均一次到位建成光纤传 输系统。 从2008年开始建设的苏里格气田， 其数据传输已实 现了由气井—集气站—调度中心的无缝传输， 气井—集气 站之间采用无线电台传输井口RTU数据到上级集气站， 集 二、 数字化油气田数据采集方式目前长庆油气田数据采集方式主要有两种方法： 人工 采集和自动化采集， 老油田以人工采集为主， 传输方式以电 话上报为主， 少部分联合站和大的接转站场实现本地自动 化采集监控。 相对于油田来说， 长庆气田的建设比油田要 晚， 因此气田建设的起点高， 采用的技术较为先进， 目前长 庆气田的所有集气站及联合站等站场均实现自动化采集和 光纤传输的通信方式， 实现了站场监控到调度中心监控的 二级监控。 从2008年开始建设的苏里格气田， 其数据采集 和传输方式更进了 一步， 实现了由气井—集气站—调度中心 的三级监控模式。 长庆油气田数据采集正在实现由井口—站场—调度中 气站—调度中心之间数据传输采用光纤通信方式。 苏里格气田气井—集气站无线电台传输数据系统主要 技术指标如下： (1)传输速率： 9600b/s； (2)数据接口： RJ45； (3)无线电频率： 221~239MHZ； (4)传输距离： 0~20km； (5)设备工作温度： -40~+70℃； (6)费用： 0.4万元/套。 另外， 除上述数据传输方式外， 目前有些油气田还有利 用移动GPRS网络传输数据、 电话线传输数据、 微波传输数 据等多种方式。 多种通讯传输方案比较如下： 78 2009 No.1 刘成文 田雨 章瑞 利用先进通信技术 建设数字化油气田 经营管理表1 多种通讯传输方案比较 方案 名称 MODEM 监控 GSM拨 号监控 GPRS在 线监控 光纤方 式监控 微波方 式监控 通信 方式 拨号 CSD/ GSM GPRS/ GSM 光纤通 信 电波通 信 建设 成本 高 较低 较低 高 高 运营 成本 较高 很高 较低 高 较高 监控 范围 窄 较宽 较宽 窄 窄 传输速度 56KBPS 14.4BPS 21.4-85.6K 100MBPS 实时性 视频接口 差 差 环境指标 较高 高 高 输入/输出通道 数据接口 RS-232/RS-422/ RS-485/TTL/RJ45 / / Management BNC不平衡，75Ω阻 抗，1Vpp 1~4 1~2 工作温度： 工作温度： -40~+70℃；储存温 -40~+70℃；储存温 度：-40~+85℃；工作 度：-40~+85℃；工作 湿度：0~95%无冷凝 湿度：0~95%无冷凝 由于井口大多无人值守， 没有安装光纤通信设备的房 间， 设备的安装非常关键， 一般设备应安装在一根约8~10高 的竖立钢管上部， 并置于铁制防雨箱中， 且能防盗。 鉴于这 种特殊情况， 也要求光纤通信设备选择时要选择体积较小、 适宜室外环境条件、 坚固耐用的设备。 设备选择时要充分考 虑设备安装的外部环境条件。 另外， 设备的外壳和安装设备 的铁箱均要做防雷接地， 接地电阻不小于4Ω。 油气田井口—站场之间一般均有输送油气的管道， 因 此井口—站场之间的光缆采用铠装埋地敷设光缆与输送油 气的管道同沟敷设， 以节省光缆敷设的费用。 4.2 站场—调度中心光纤传输数据部分 油气田站场一般均有人值守， 并且采集的数据量较大， 需要传输的数据业务量及视频信号量均较大， 并且需要提 供话音业务等。 针对这种情况， 目前油气田站场—调度中心 由于油气田大多位于偏远地区且分散， 利用移动GPRS 网络传输数据， 对于个别油气田来说， 可能存在着信号盲区 的情况。 微波方式与上述无线电台传输数据一样存在着易 受外部天气等电磁环境的影响问题。 综上所述， 采用光纤传输数据要比无线电台传输数据 等其它方式的优点更多， 随着光纤通信技术的大量应用， 目 前不论是光纤通信设备， 还是光缆等配件， 其售价都在逐渐 降低， 从发展的角度来说， 建议以后新建的项目从井口—站 场—调度中心之间均采用光纤传输数据， 已实现真正的数 据的无缝传输， 提高自动化管理水平。 四、 光纤传输数据的关键技术及实现 4.1 井口—站场光纤传输数据部分 相对有人值守的站场来说， 井口采集的数据量较少， 要 求传输的速率也较低， 如苏里格气田井口采集的数据主要 有井口压力、 安防视频信号。 目前不论是油田还是气田， 井 口大都是无人值守， 不需要语音信号的传输， 针对这种传输 要求， 在选择光纤通信设备上来说， 与常规的有人值守的站 场的光纤通信设备就有很大的不同。 在光纤通信设备的选 择上， 可选择单独提供数据和视频业务的设备， 也可选择综 合提供数据和视频业务的设备。 两种方式各有千秋， 从业 务的独立性考虑， 建议采用单独提供数据和视频业务的分 离设备较好。 目前典型的数据和视频光端机如下表所示： 表2 数据和视频光端机选择表 数据光端机 一~四路双向数据光 端机 （1~4）DTR11130 单模光纤 1310/1550nm，1芯 20dB 50km 视频光端机 两路数字视频复用光 端机 2VTVR12100 单模光纤 1310/1550nm，1芯 20dB 之间光端机设备选择上， 综合考虑了 上述数据、 语音和视频 等业务 需求， 用P D H 或 S D H 系列的光端机。 D H 或 S D H 采 P 光端机是两种类型的光端机， 主要技术指标如下表所示： 表3 PDH或SDH系列光端机主要技术指标表序 内容 号 PDH设备 SDH设备 SDH是同步数字系列的英文简称。 由CCITT（ITU-T国际电信联盟的前 身）于1987年在北美SONET的基础 上，做出的一种规范。 PDH为准同步数字系列 的英文简称，分为一次 1 含义 群、二次群、三次群、 四次群、五次群等级。 STM-1 155520k（155M） 一次群 2048k（2M） STM-4 622080k（622M） 二次群 8448k（8M） STM-16 2488320k（2.5G） 传输 三次群 34368k（34M） STM-64 9953280k（10G） 2 速率 四次群 139264K b/s （140M） 五次群 564992K （565M） 1 普通电话业务POTS; 2 异步数据业务(4.8 kbps ~19.2kbps); 3 E1接口; 4 V.24/V.35接口; 5 2B+D,30B+D等ISDN接入; 6 CATV接口及DVB、MPEG-II等数 字视频信号直接接入; 7 10M/100 Mbps以太网接口; 8 DDN的64kbps同向接口; 9 二/四线音频接口。 高 设备名称 设备型号 传输介质 光功率预算 最大传输距离 1 普通电话业务POTS; 2 E1接口; 业务 3 64kbps同向接口； 3 接口 4 二/四线音频接口； 5 10M/100 Mbps以太网 接口。 4 70km 设备 价格 低 刘成文 田雨 章瑞 利用先进通信技术 建设数字化油气田 2009 No.1 79 Information 信 息 通 信 & communications 井口—站场之间的光缆采用铠装埋地敷设光缆与输送油气 的管道同沟敷设， 以节省光缆敷设的费用。 PDH设备与SDH设备相比， 存在以下主要缺点： 首先， PDH光端机组网单一， 多数只能组成简单的点对 点网络， 局端机房将会堆叠大量的PDH光端机和大量接口 转换器或光纤收发器等设备。 这给整个网络的运营和维护 带来了麻烦， 不利于网络结构优化和业务整合。 其次， 由于PDH光端机光口没有统一的速率标准， 在 大多数汇聚层与接入层的结合点上， 接入层PDH光端机与 汇聚层SDH光端机网络只能通过E1等物理接口实现 “背靠 背” 连接。 这就需要大量的电缆以及DDF配线架， 不仅增加 了相应的机房面积相当可观的附件成本， 而且由于E1电缆 的调整大多依赖人工方式， 大大增加了电接口接触的概率， 整个系统的可靠性大大降低。 第三， 采用PDH光端机阻断了汇聚层与接入层之间在网 络管理上的有机联系， 运营成本增加， 业务转接复杂， 难以 实现集中监控以及资源灵活调配， 造成了管理上的盲区。 鉴于上述原因， 建议在新建的油气田项目中， 尽量采用 SDH光传输设备。 站场—调度中心之间一般均有输送油气的管道， 因此 五、 结论随着通信技术、 网络技术和自动化软硬件技术的迅速 发展和融合， 必将加快油气田数字化的步伐， 油气田的 采集、 传输、 监控应结合多种技术手段， 加快建设高效的数 字化油气田。

气田数字化建设使用的无线仪表有

无线电量模块

抽油机井、电潜泵井的数据采集设备，选用的是北京安控公司的Super32-L308无线电量模块，可实现对三相电压、三相电流和对抽油机的启停控制以及状态采集。模块具备6路AI、4路DI、4路DO通道。在通信接口方面，具备1个RS232接口、1个RS485接口，内置了高性能的Zigbee通信芯片，并配套提供2.4G高增益天线。

Super32-L308无线电量模块采用先进的32位处理器，不仅能完成逻辑运算、定时、计数控制，还能实现数据处理、通讯联网等功能。与同类RTU相比，具有更大的存储容量，更强的计算功能，更简便的编程与开发能力；强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性，能够适应各种恶劣工况环境。通过无线通讯协议与计量间无线数据采集器进行数据通讯。

 

无线载荷位移传感器
抽油机井选用了北京安控公司的SZ902N型号无线载荷位移传感器，可自动测量功图和自动测量冲次，实现对有杆泵示功图的采集。示功图数据以Zigbee无线通信方式，传输到井口无线电量模块和计量站无线数据采集器通信主站

SZ902N型号无线载荷位移传感器，设备简单，只有一个与传统载荷传感器相似的终端组成；安装方便，与传统的载荷传感器安装方法相同，但是免去了有线仪表电缆敷设的施工量，安装简化快捷；运行稳定，使用电池供电，可消除外界电网干扰；安全防盗，示功仪与卡锁一起上下运动，不易被人为破坏；技术先进，可设置多个频点，避免同频干扰；方法新颖，利用加速度传感器获取位移量；绿色产品，利用太阳能充电安全环保。通过无线通讯协议与计量间进行数据通讯。

无线压力变送器
无线压力变送器选用的是北京安控公司的SZ903D产品，实时监测油压、油套的压力和注水井注水压力。SZ903D无线压力传感器，就地显示配置液晶显示器；采用防H2S腐蚀设计；适用于各种恶劣的使用环境；具有功能强、可靠性高、应用灵活、操作方便等特点。通过无线通讯协议与计量间进行数据通讯。

无线网关

杆泵井采集器和计量站无线数据采集器主站，均选用了北京安控公司的SZ932无线网关产品。该设备具有1个Zigbee无线接口、1个RS485接口、1个RS232接口、1个TCP/IP网络接口，因此可以广泛用于以下场合：（1）实现第三方产品的协议转换；
（2）实现有线通信和无线通信之间的转换。
（3）作为网关设备，将有线RS232/RS485或者无线通信转换为网络数据传输；
在冀东井站自动化系统中，SZ932无线采集器可以通过标准的RS485通讯协议对螺杆泵变频数据进行采集，然后以Zigbee无线方式，将螺杆泵变频器数据传输到计量站，从而满足了第三方产品设备更好的接入。
另外，每个计量站的无线数据采集器同样也采用了SZ932无线网关。其作为井口设备的通信主站，以Zigbee短距离无线通信方式，与现场无线仪表或无线RTU通信；然后经网关通过光纤网络传输到作业区监控中心的上位机系统。

 

 

气田数字化建设使用的无线仪表的优点

1：施工简便、低成本，节省材料和人工

2：施工快捷，建设周期短，便于后期维护

3：适合于规模施工，全面建设数字化油田