基于传感网络与工频通信的油水井远程监测体系概述

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1、基于传感网络与工频通信的油水井远程监测体系概述第1章绪论1.1研究背景及意义对于采油场设备特别是抽油机井的运行状态参数进行监测以及分析就变得十分重要，高效安全地传输运行参数不但能够尽快发现漏水漏油等问题，并且可以适当调节控制抽油机的运行状孟，降低电能损耗，提高经济效益，对于石油开釆及油田配网节能降耗有着重要的意义。抽油机井大多都分布在油田各釆油场，一般抽油机井监测方式为巡视员或维修工定期巡回检查，随着油田现代化数字化的要求不断提高以及各类传感技术的发展，早期的巡视员巡检方式已经逐渐被淘汰，无人值守方式以及通过传感网络进行信息采集方式已经成为

2、油田管理的发展趋势[2]。针对油田数字化发展的要求以及地理条件的限制，本文提出了利用工频通信技术与传感网络相结合的方式进行数据传输的监测系统。传感网络通过对油田现场各个抽油机井运行工况的参数监控、釆集，可以实现对油田的集中管理，减少巡检人员的投入，同时也可以很好的解决抽油机注水井布局分散，布线困难的现状。而使用工频通信方式进行数据的远程传输，则是很好的利用了油田配电网现有的电力设备，同时工频通信技术能够穿越变压器进行信号传输，无通信费用，大大降低了系统建设运行的成本。传感网络与工频通信技术的结合，可以为油田建立有效的监控系统，大大降低现场操

3、作人员的巡井次数，同时在实时获取各油井节点电气参数基础上，釆取相应手段降低电能消耗，对于石油部门生产的安全性、可靠性和经济效益具有重要意义。..1.2油田监测通信技术研究现状目前主要用于油田数据监测的通信技术包括电力线载波技术(PLC),工频通信技术(TakS.T.提出的概念它是一种基于电力系统配电网络的通信技术，它利用工频电压基波过零调制方法实现信号的解调和调制。针对配电网络的特点，T网络的电路交换方式有所不同，因此也被形象的称为2.5G[11]。GRRS与以往的电路交换技术不同，它把数据分组封包，通过分组技术传输数据，因此传输速率更快。

4、同时由于不用预先分配电路交换所需的信道，其交换更灵活，信道利用率更高。目前在油田企业使用的GRRS传输系统一般包括数据传感终端，DTU数据传输单元以及位于油田企业内部的网络。主要具有传输速率高，便于传感器接入，无需敷设线路的优势。但是由于需要依靠中国移动的网络，需要长期支付通信服务费用，成本较高，不易于被企业接受，不利于产品的推广使用。而且DTU设备不易集成安装，在油田抽油机所处的野外环境容易收到干扰或出现被盗情况。..第3章油水井远程监测系统旳设计.........83.1油水井监测对象分析................83.1.1油井

5、电机的运行监测83.1.2抽油机本体的运行监测........83.1.3注水管道的运行监测........93.2监测信道的选择........93.3监测系统的整体结构........93.4集中器的结构与工作流程........103.5参数监测终端........123.6传感信息的汇接与远程传输........143.7本章小结........15第4章参数信息汇接的设计与实现........164.1系统监测终端部分的结构........164.2参数管理汇接模块的硬件设计........164.3参数管理汇接模块软件设计...

6、.....224.4应用于油田现场的传感器........274.5本章小结........31第5章监测参数的本地汇接与远程传输........325.1参数的本地汇接过程........325.2监测参数在工频通信信道中的远程传输........345.3结合THz点对点通信的传感网络也己经于大庆五厂油田投入使用，并用于检测抽油机的运行状况，形成抽油机示功图，为抽油机工作状态的控制提供了有力依据。