[实用新型]基于ZigBee网络的RTU油井远程测控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于ZigBee网络的井场RTU油井远程测控系统。

背景技术

每一个油田都拥有众多的油气井,并且分布在山川旷野里，油气井的管理方式多为人工每日值守，定时检查设备运行情况，记录相关数据。这种方式增加了用工人数，加大了护井工劳动强度，最重要的是影响对设备的监控。当抽油机、电泵出现微小故障时，往往很难被人工及时发现，从而得不到有效地防护与控制。为了能有效地发现油井、地层、油藏的变化，可用油井远程测控系统，通过在抽油机上安装位移传感器和载荷传感器，检测抽油机的工况，实时在线监测抽油机工作参数，及时发现故障并报警，及时维护。现有的井场RTU一般采用485有线或者433MHz无线透传方式传送，一般每天要采集100多条数据，实际有效数据最后只剩余7～80条数据，数据丢失严重。现有的油井远程测控系统都采用不带自组网的无线透传模块，组网能力弱，可扩展性较差。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种基于ZigBee网络的RTU油井远程测控系统，利用ZigBee无线模块自组网，网络数据传输相比普通无线传输具有安全、可靠、低功耗等优势，解决了原有通过RS485有线或者433MHz无线透传数据通信误码率高的问题。

本实用新型的技术方案是：一种基于ZigBee网络的井场RTU油井远程测控系统，包括井场RTU、示功图测试单元、电机测控单元和监控中心，其特征是井场RTU外接ZigBee协调器、示功图测试单元外接ZigBee终端、电机测控单元外接ZigBee路由器组成大型的无线网络；

井场RTU把各示供图测试单元采集到的数据传输到增压点，并根据增压点要求对各个电机测控单元通过ZigBee无线发送轮询扫描指令及相关控制指令，实现对抽油机示功图和电参数据采集及管理控制；将抽油机功图数据和电参数据保存至后台数据库，供实时查询计算；

示功图测试单元完成油井井口示功图冲次、冲程、载荷数据采集、计算，并将生成的地面示功图在井场RTU的扫描控制下通过ZigBee无线传输给井场RTU；

电机测控单元全天候监测电机三相电参数和远程控制电机启停；

监控中心通过以太网接口与RTU通讯，定时轮询一个站下多个井场的RTU，将井场RTU定时轮询到的每口井电参数据、功图数据传输给后台服务器，在后台服务器可实时查看每口井三相电参数据、功图数据。

本实用新型具有通讯距离远、接口丰富、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性，数据通信稳定可靠，满足了当下油田对数据准确性的要求。

附图说明

图1是RTU油井远程测控系统组网图。

图2是井场RTU控制单元框图。

具体实施方式

如图1所示，油井远程监控系统主要由井场RTU、示功图测试单元、电机测控单元、监控中心等四部分组成，该产品安装在抽油机及井场上，用于长期监测抽油机示功图、电机运行的电压和电流等参数，远程控制抽油机的运行和停止。通过与井场其它设备的连接，还可实现测试注水井流量、注水压力和井场外输管线压力等参数，调配注水井流量的功能，从而实现井场远程自动化测试、自动化控制。

RTU作为组织者，其通过RS232接口外接ZigBee协调器（Coordinator），功图采集模块由于使用太阳能供电，必须考虑功耗，所以必须外接终端设备(EndDevice)并且配置为低功耗模式，电参采集模块不考虑功耗，所以采用路由器（Router）。

⑴井场RTU功能、性能

井场RTU主控单元是油井远程监控系统的控制核心，集通讯管理、数据采集、数据存储、ZigBee无线通讯为一体的数据采集终端，对整个数据采集系统进行协调和管理，把各示供图测试单元采集到的数据传输到增压点，并根据增压点要求对各个电机测控单元通过ZigBee无线发送轮询扫描指令及相关控制指令，实现对抽油机井功图和电参数据采集及管理控制的功能。将抽油机功图数据和电参数据保存至后台数据库，供实时查询计算。