一、油田現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)

在油井監(jiān)控系統(tǒng)中，油井現(xiàn)場的控制器不僅檢測光桿載荷、位移、電機的電壓、電流、井口回壓、井口溫度等參數(shù)，而且具有抽油機啟停的遠程遙控功能。HMIBuilder不僅可以通過CDMA/GPRS網(wǎng)或者數(shù)傳電臺，也可以通過以太網(wǎng)寬帶方式，采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并處理并存儲到采油廠數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線通信協(xié)議公開，各不同廠家的設(shè)備之間可進行互連并實現(xiàn)信息交換，是現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展方向。針對現(xiàn)場總線的行業(yè)應用，縱橫科技的HMITECH硬件平臺，不僅提供符合工業(yè)現(xiàn)場要求的現(xiàn)場總線硬件接口，而且，硬件平臺綁定的軟件系統(tǒng)，提供總線驅(qū)動和快速總線通訊開發(fā)模式。HMIBuilder支持CAN總線、Profibus總線等等。

以太網(wǎng)

油田現(xiàn)場高端智能設(shè)備往往具備以太網(wǎng)通訊能力。HMIBuilder系統(tǒng)全面支持各種標準以太網(wǎng)協(xié)議，對于非標準設(shè)備通訊協(xié)議，提供快速定制開發(fā)服務。

無線通訊

無線通訊包括一般為電臺、無線寬帶或者GPRS系統(tǒng)。全雙工數(shù)傳電臺是串行通訊的延伸，而無線寬帶和GPRS通訊是以太網(wǎng)的延伸，HMIBuilder系統(tǒng)都全面支持。

圖3華北油田內(nèi)蒙現(xiàn)場

總之，在油田監(jiān)控現(xiàn)場，系統(tǒng)應該根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的要求，選用適當?shù)耐ㄓ嵞Ｊ?。比如華北油田內(nèi)蒙現(xiàn)場（如圖3所示），處于戈壁灘，環(huán)境惡劣，無人值守，現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)往往通過無線遠程通訊，連接控制室。考慮到實時效果，縱橫科技采用了無線寬帶實現(xiàn)主控室HMIBuilder系統(tǒng)和現(xiàn)場的通訊。

二、油田管控綜合系統(tǒng)

油田自動化有其獨特之處。首先，采油和采氣工區(qū)各個采油/氣點分布比較分散，有的作業(yè)點之間相距幾百米，有的則相距到公里。采油/氣生產(chǎn)輸送現(xiàn)場均是安全防范的重點對象，嚴禁火災或爆炸等事故等造成重大的人員傷亡和國家財產(chǎn)的重大損失，要求建立包括油井遠程監(jiān)控、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控、油氣計量站監(jiān)控等多系統(tǒng)的監(jiān)控平臺，逐步加強了對采油到輸油過程的集中管理，保證原油和天然氣的采集、輸送和儲存的安全。同時，各上級領(lǐng)導機構(gòu)也希望對下屬企業(yè)的設(shè)備運行狀況、實時數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)場故障記錄等進行及時、全面的了解和掌握。通過現(xiàn)場設(shè)備的自動化控制和數(shù)據(jù)采集，借助油田各種網(wǎng)絡資源的自動數(shù)據(jù)上傳，構(gòu)筑廠級實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，自動形成管理報文和實時數(shù)據(jù)表格，為各級管理部門應用提供開放的管理平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)和管理及時溝通，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化，并對通過對實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，不僅確保生產(chǎn)輸送正常運轉(zhuǎn)，同時實現(xiàn)節(jié)能降耗，推動生產(chǎn)管理地不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

圖4HMITECH油庫罐區(qū)管理和加油控制綜合管理系統(tǒng)

縱橫科技提供的油庫罐區(qū)管理和加油控制綜合系統(tǒng)（如圖4所示）體現(xiàn)了HMIBuilder系統(tǒng)的管控一體化的理念。

在系統(tǒng)設(shè)備層中，主要監(jiān)測和控制的設(shè)備為：儲油罐、油泵、油閥和油料計量設(shè)備。其中對儲油罐的監(jiān)測，采用美國AMETEK-DREXELBROOK液位計進行集中數(shù)據(jù)采集，然后將采集的儲油罐工況數(shù)據(jù)送PLC和罐區(qū)實時監(jiān)控后臺機。后臺機可以同時掃描監(jiān)測50座油罐，目前監(jiān)測罐區(qū)的9個儲油罐。對于加油機由縱橫科技加油實時監(jiān)控后臺機直接連接，進行數(shù)據(jù)交換和操作，收發(fā)操作數(shù)據(jù)由加后臺機通過已有的光纜發(fā)送到罐區(qū)監(jiān)測服務器進行數(shù)據(jù)存儲和處理。對于1#泵房油泵設(shè)備以及對于油路管道上的油閥的監(jiān)測和控制，通過專門配置的變送器或執(zhí)行機構(gòu)，以直接I/O的方式連接控制層。

在控制層中，主要以SiemensS7-300PLC可編程邏輯控制器為中心，負責對1#泵房設(shè)備和管道設(shè)備的實時監(jiān)測控制。同時，磁致伸縮液位儀通過MODBUS通訊接口將油罐的液位、溫度等信號，傳遞給現(xiàn)場管理工作站。HMIBuilder現(xiàn)場工作站負責向信息層轉(zhuǎn)發(fā)油高、水高、平均溫度、標準體積、質(zhì)量等數(shù)據(jù)?？刂茖訉ο屡c每一臺監(jiān)控設(shè)備相連，對上通過Profibus-DP網(wǎng)絡與監(jiān)控服務器相連，形成東罐區(qū)的實時控制網(wǎng)。

在管理層，監(jiān)控中心平臺采用以工作站為中心的分布式監(jiān)控系統(tǒng)(DistributedMonitorSystem),履行實時監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)交換的職能，通過分布式組態(tài)系統(tǒng)HMIBuilder，實現(xiàn)存盤服務器、告警服務器、校時服務器等負荷分擔的分布式管理。每個工作站都可以看到全局的數(shù)據(jù)信息。加油機管理系統(tǒng)和罐區(qū)監(jiān)控信息，包括加油記錄、交班信息等，都通過ODBC保存在商用數(shù)據(jù)庫中。

信息層是油庫的油料流程管理的樞紐，形成油庫自動化信息管理系統(tǒng)的主體油料信息管理系統(tǒng)，以罐區(qū)實時監(jiān)控和加油機實時監(jiān)控為核心的現(xiàn)場管理系統(tǒng)處于該主體的下層。