油田油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查设备运行情况并记录采油数据。这种方式必然增加工人劳动强度，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。并且当抽油机、电泵出现故障时不能及时发现，得不到有效监控，防患和控制。
    针对上述问题，厦门瑞申自动化科技有限公司提供的RTU6011G系列产品，能够实时在线监测油井参数电流、电压、井口温度、压力等，可以对抽油机的各种故障进行实时诊断，及时发现故障并报警。能远程控制抽油机的启停。随时查询油井运行参数，并实现参数远传和网上资源共享。

 

油田油井自动测报监测系统主要由中心控制站、手机、现场传感器（温度传感器、压力传感器，电压传感器，电流传感器等）、厦门瑞申自动化公司提供的数据采集、传输、控制于一体的RS6011G GPRS RTU、输油管道监测软件组成。（以下主要介绍监测中心和瑞申RS6011G GPRS RTU）。

服务器申请配置固定IP地址，采用移动通信公司提供的专线，与GPRS网络相连。由于专线可提供较高的带宽，当管网监控点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

监控中心服务器接收到GPRS网络终端传来的连接申请先进行认证，认证通过后接受传来的数据并进行处理。

如图1所示，系统主要由采油场监控中心和油井无线遥测遥控主机、传感器、电机控保装置等组成。采油场监控中心一般设置在矿部、队部或其它监控调度部门，包括有一台计算机，一台打印机和监控中心收发信机。油井无线遥测遥控主机（RTU）和各种传感器，电机保护控制装置安装在油井上，其组成如图2所示。

（图1）

 

（图2）
油井工作状态传感器主要有温度传感器，电压传感器，电机电流传感器，被监控开关断/合传感器，它们将油井的工作状态变换成对应的电压或电流值送至远程智能无线RTU。本系统留有扩展接口，可根据油井实际情况增加。

 

油井工作状态传感器主要有温度传感器，电压传感器，电机电流传感器，被监控开关断/合传感器，它们将油井的工作状态变换成对应的电压或电流值送至远程智能无线RTU。本系统留有扩展接口，可根据油井实际现场控制情况进行增加。

　　油井RTU由带有A/D，D/A变换器的高性能的单片机，电源管理电路，蓄电池供电电路以及GPRS传输组成。A/D变换将传感器送来的表示油井状态的模拟信号变成数字信号，再由GPRS进行传输，以射频信号的形式幅射到空间。电源管理电路是用来监测交流电源用，一旦交流电源断电，自动转为畜电池供电。当交流供电正常时，又恢复由交流电源供电并对蓄电池充电，始终保持RTU供电正常。

监测中心收发信机从空中接收到由油井遥控遥测主机的信号后，通过对射频信号放大、解调，恢复成数传信号送中心工业控制计算机处理计算，实时监测油井工况。当有异常时，中心工业控制计算机立即向油井遥控遥测主机发出控制命令，控制电机停机待修。这样可以实现整个系统的自动化运行，无人职守进行整个系统的监控。

 

（1）、基本原理:

通过RS—485总线将数字传感器（也可采用模拟输出传感器）与瑞申无线智能测控终端连为一体，构成现场监控单元。瑞申无线测控终端内置：CPU模块、数据存储模块、控制模块、GPRS/CDMA数据通信模块。可现场接入多路模拟量、开关量、继电器信号等数据，然后直接通过GPRS无线模块将现场数据与远程控制中心连接，将采集数据实时发送到远程数据库服务器，并存储到数据库中。 通过该系统，即使在远离观测现场的异地，也能方便地对油田油井如温度、压力、电流、电压等气候数据的采集读取，真正实现了远程监测和数据共享的功能。除数据远程采集、实时监控外，系统还可实现远程手机报警，并通过用户手机远程控制现场设备。

 

（2）、功能特点：

◎配备多种接口资源：包括模拟信号采集、开关量输入、输出、脉冲信号输入等；

◎支持一路RS232/RS485方式的用户数据接口，可接入PLC等各种设备；

◎采集传输控制一体化，提高了系统可靠性，降低了成本；

◎采用工业级超低功耗高性能的嵌入式处理器；

◎用户可以编程的量程转换和报警上下限设定；

◎内设工业时钟，精确计时；

◎自动定时上报和事件触发上报功能；

◎内置大容量FLASH存储器，数据自动记录，支持历史数据检索；

◎通讯协议完善，组态软件支持，用户免开发；

◎板载工业级GPRS传输模块 ；

◎提供用户设置软件，开放式接口，方便与组太软件及其它软件连接；

◎工业级设计，稳定可靠，坚固耐用；

 

3．GPRS的传输特点

GPRS是移动通信网中的一种新技术，完成了无线Internet接入，这种技术在数据传输时，将数据封装进每个分组，网络容量仅在需要时才分配，一旦分组完成发送任务，信道容量立即释放，所以提供了即时连接和高效传输，实现了实时在线的功能。因此，它是一种经济高效的分组数据技术。以GPRS作为油田远程测控系统中的通信信道，与原超短波数传电台相比有以下优点

a、可靠性高：

　　与SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个监测点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。

b、实时性强：

　　GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

c、监控范围广：

　　GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，CDMA）而言，其网络覆盖是最好的。

d、系统建设成本低：

　　由于采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。

e、系统运营成本低：

　　采用GPRS公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。

f、可对各监测点仪器设备进行远程控制：

　　通过GPRS双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。

g、系统的传输容量，扩容性能好：

　　能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个监测中心可轻松支持几千个现场采集点的通信接入。

h、GPRS传输功耗小，适合野外供电环境：

虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。

 

 

 

 

 

1．系统功能：
⑴、主动问询功能：监测中心可以主动问询每口油井的电流、电压、示功图等数据。
⑵、显示功能：显示每口油井的电流、电压、示功图等数据。

⑶、数据存储功能：现场监测设备和服务器上的数据库中存储历史记录。
⑷、数据查询功能：监测中心可以查询任意时间段每口井的数据信息。
⑸、曲线报表功能：可以生成电流、电压、示功图曲线和各种报表。
⑹、远程维护功能：监测设备中的采集和通信模块具备远程参数设置和维护功能。

⑺、拓展功能：系统可自由增减监控设备的数量。监测设备可以扩展其它功能。
2.系统特点
使用现代化电子设备对抽油机进行远程监控对于及时、准确、全面地掌握石油生产情况，进行科学决策有着十分重要的意义。
(1) 可降低工人劳动强度，提高生产率
    传统的数据采集方法，工作量大而繁重，费用高，特别在雨雪天气，有些井无法采集，严重影响生产，采用远程监测，数据采集只需室内进行，大大降低工人的劳动强度，同时可减少冗余人员，利于降本增效。
(2) 便于及时掌握生产情况，利于科学管理
    传统的数据采集方法，通常以人工的方式用报表反映采油情况，难以及时、准确、全面直观、高效、连续地反映生产动态。实现油井的远程监控，管理人员在办公室或各个测点上就可以直观地看到所有抽油机的工作情况。随着无线通讯网的发展，各级管理部门可随时掌握一线的生产情况，真正做到运筹帷幄之中，决胜千里之外。
(3) 便于采集生产数据，利于科学决策
    人工采集数据，每口井一般每天只测一次工作参数，为了诊断井下工作情况，一般每口井一到两周要停机测试一次井下功图及液面，费时费力。由于数据量小，很难做数据的统计分析。实现远程监控可快速测试并长期保存大量工作数据，并以此为依据进行科学的生产分析，为决策提供可靠论据。
(4) 便于及时发现问题，提高工作效率
    实现抽油机的远程监控，可以及时发现油井停电、不正常停机、油管泄漏、凡尔泄漏、液面过低、配重不平衡等情况，从而有效地防止设备损坏，减少停机时间。抽油机运行过程中，油井的机电设备难免会出现一些不正常情况，如缺相、井下受卡等，有些情况如能及时发现并处理，就可以减少或避免油井故障，减少经济损失。

 

油井远程测控系统主要由井口监控终端和监控中心计算机系统构成。其功能是通过对井口参数的实时检测，将检测到的油井状态参数，通过GPRS无线方式传送给采油厂实时数据库服务器，使生产管理的各个部门能够及时掌握油井工作状态，缩短油井故障处理时间，提高开井时率，增加原油产量，提高工作效率，为抽油机井精细管理提供一种全新的手段，是理想的油田的生产自动化产品。