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油田油井生产SCADA系统

第一部分：系统描述系统设计说明

油田自动化信息系统建设主要包括油井远程监控、配电线路自

动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等四个部分，其

目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网

络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级管理部门应用提供开放的

数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整

个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优

化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

现状综述

全国各地各采油厂已不同程度地进行了油井监控的试点工作，

目前参与的厂商数量比较多，水平参差不齐，各个厂家都是在做试点

工作，也有个别厂家开始规模推广。也暴露出很多的问题，主要表现

在油井现场设备可靠性差，可维护性差，不能承受油井现场恶劣的工

作环境（包括高温、低温、潮湿和沙尘）。数据开放性不够，往往是

各个厂家互不兼容，软件数据不能共享，呈现一个个的自动化孤岛。

全国十几万口油井，已经采用油井监控的油井不会超过一万口，不足

总数的10％。

设计思想

目的：

油井远程监控系统主要是通过对井口参数的实时检测，采用轮

询-应答的通信方式，将检测到的油井状态，通过无线方式传送给采

油厂实时数据库服务器，并以C/S或B/S模式，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。另外，油井井口的控制器具有电

量计算功能，可以为6kV电力线路配电自动化系统提供基础计算数

据。

原则：

自动化工程必须按照“统一规划、统一标准、统一数据库”的

原则建设，系统方案必须整体考虑网络通讯、系统安全等问题，保证

实时数据库标准开放，使整个系统具有极高的可靠性与实用性。

系统设计遵循“实用性、开放性、可靠性、先进性、可扩展性、

易维护性”的基本原则，以方便操作、可靠运行为实施根本；方案设

计既立足于实际，便于实施，又着眼于未来，为发展留有余地。技术

方案普遍采用近几年发展和改进的新技术、新设备、新系统，其所有

硬件和软件均应经过生产现场考验，经验证具有先进性和可靠性。

整个油田自动化系统在局域网上根据地域特点在每个采油厂

设一个实时数据传控中心（包括通讯处理机、实时数据库服务器、应

用服务器），用于集中管理和存放各采油厂所辖区域内生产井、6KV

配电线路、联合站、输油管线的现场实时数据，做到实时数据库开放

的原则。

整个系统构成如下：

方案说明：

井口控制器采集油井示功图、电量、回压、温度等参数，经

CDMA/GPRS网或者数传电台，以CDMA/GPRS专线方式或者数传

电台接口(RS232)接入采油厂通讯机、实时数据库服务器，厂矿小队

的计算机可以用浏览器或客户端方式对实时数据库进行访问。井口控

制器改变以往只采电压、电流有效值地模式，而是实时采集计算电机

电量参数，可为配电线路自动化系统提供所需的数据。

6kV配电线路远方终端、采油厂通讯机、实时数据库、配电

SCADA应用服务器、工作站等，利用CDMA/GPRS网，组成配电线

路自动化系统，实现对配电线路运行状况的实时监控和管理。

集输站库自动化系统与输油管线泄漏检测系统均是相对独立

的一个系统，经局域网将系统采集的生产数据上传采油厂实时数据

库，实现网上数据共享。

通过B/S模式，可以使管理者浏览和查询全厂实时数据，及时

了解现场生产情况。也可以通过C/S模式对生产数据进行统计、分

析。

为了保证系统的时钟一致性，系统配备专用的GPS时钟，用

于同步全网的系统时钟，包括定时与各FTU、SU远方对时。

系统中通讯机、实时数据库服务器、应用服务器等重要节点采

用双机热备用配置，保持主机和备机之间数据的一致性，使主、备机

可以在故障时可以随时切换运行。

数据中心采用双网冗余配置，且与油田局域网隔离，当主网出

现故障，备网可随时切换为主网运行。

网络安全性设计，采用防火墙、数据加密、网络隔离、用户权