原油輸送多功能無線數據監控系統開發與應用

摘 要：近些年來，隨著經濟的不斷發展，我國油田事業也取得了巨大的進步，尤其是電子計算機技術的廣泛運用，不僅實現了油田生產的現代化，同時也極大的提高了原油運輸的效率，在促進油田事業發展方面發揮了巨大的作用。無線數據監控系統是當前油田企業中一種有效的通訊設備，其能夠實現油田生產的全程監控，獲得相應數據，并且據此判斷油田生產的實際情況。本文就針對原油輸送系統中無線數據監控系統開發與應用的相關問題進行簡單的探討。

關鍵詞：原油輸送；無線數據監控系統；石油生產

保證原油生產的連續性和安全性是油田企業生產一線的管理核心，而當前在油田生產管理中存在著不同程度的危險隱患，如：油田生產過程中對于輸油管線和油井的巡視方面存在著一定的失控現象；原油價格的飛速上漲使得油田生產管線被破壞、油品被盜的現象日益嚴重；對于油田生產的油、氣、水等介質的輸送情況以及成本控制情況無法有效的控制，等等。這些問題的存在，都說明了無線數據監控系統的開發與應用已經成為了一種必然的趨勢，只有充分運用現代化技術，才能夠保證油田生產的安全性與持續性。

1 無線數據監控系統的原理

1.1 分布式安裝設計

油井的分布在通常情況下都較為分散，由不同的井口采出的原油需要通過不同的管道進入到計量站中，最終匯集到一起，通過計量站向外輸送到各個聯合站。如果其中的某個油井由于外界因素的影響而導致其發生管道泄漏，就會導致管道的壓力受到影響，這時整個計量站內的管道壓力也會隨之受到影響而產生原油逆流，造成嚴重的經濟損失。為了有效的避免原油倒流現象的產生，通常可以在管道上安裝一個專用的閥門，如果其中的某個油井內管線發生泄漏，就可以利用回止閥門對其進行關閉，這樣便便不會由于一個單井內管線的原因而導致整個計量站內相關聯的油井產生損失。而無線數據監控系統就與回止閥門進行有效的配合，對管道的溫度和壓力進行實時的測試，這樣便能夠有效的保證管道運輸的安全性。

1.2 系統分析方法

在一般情況下，從油井中采出的原油都具有較高的含水量，而水溫正是決定輸油管道溫度的一個主要因素，所以當油井處于正常的工作狀態時，其自身的管道溫度不會產生較大的變化而且壓力也相對較為穩定。但是，如果輸油管道發生泄漏，管道內的原油流出的同時會導致管道內的溫度和壓力都產生下降，由于油井中產生的原油中含有的水分有著不同的比例，這時就容易由于原油中含水量的變化而對管道溫度產生一定的影響。在不同的油井中會產生不同的管道溫度和壓力，如果這些數據發生劇烈變化，則會對原油的流動產生重要的影響。基于此，無線數據監控系統便能夠根據該原理對輸油管道的溫度、壓力變化情況進行檢測與分析，保證其安全性。

2 無線數據監控系統設計

2.1 系統的組成

無線數據監控系統主要由隊部服務器、計量站數據采集處理器和管道無線數據采集傳感器組成。隊部服務器主要是通過一臺PC機與遠距離無線傳輸單元來實現，其主要是負責計量站與不同的油井之間信號和信息的傳遞，并且通過對信息的處理實現有效的管理。計量站數據采集處理器是無線數據監控系統的核心部分，其主要是通過近距離無線傳輸模塊來實現對無線傳感器的組織與管理，并且對相關的數據進行采集和整理，通過對歷史數據和管道參數的設置，能夠在管道發生異常時及時發出報警信息，這樣便能夠保證油井的安全性。管道無線數據采集傳感器是該系統的最底層，由于石油生產的環境較為惡劣，而且布線的難度也較大，所以運用無線方式來實現信息的傳遞是必然和必須的，所以，需要運用無線數據采集傳感器實現信息的傳遞。

2.2 傳輸網絡形式及方式

兩層無線通信網絡：無線傳感器網絡用于管道無線數據采集傳感器和計量站之間的短距離、低功耗、低速率的數據傳輸；無線數傳網絡用于計量站數據采集處理器和隊部服務器之間的大功率、遠距離（10～15 km）數據傳輸。三級設備利用兩層網絡協同實現輸油管道溫度壓力參數的檢測和故障分析報警。

2.3 系統實現功能

第一，當設備受到人為損壞或者是設備自身出現故障而造成油井停產時會發出報警提示信息；第二，當管線受到破壞，如穿孔、打洞盜油等問題時會發出報警提示；第三，當線路發生堵塞時會產生報警信息；第四，實現對油井生產的持續監控，對于油井生產過程中出現的異常情況發出報警；第五，在監控點與控制終端設備之間運用無線網絡進行傳輸，能夠實現監測信息的即時傳遞。

3 無線數據監控系統的應用效果

某石油企業將無線數據監控系統運用到原油生產中，在人工成本和企業運行成本方面都實現了大幅度的降低，同時在防止原油被盜等方面的危險隱患的排除方面，也取得了顯著的效果。無線數據監控系統的應用，在幫助石油企業生產和管理方面實現對油井工作狀態的實時監測的同時，也通過油井生產狀態的長期數據形成的曲線為管理者提供了更為全面的信息，以此實現系統更好的優化和維護。另外，在無線數據監控系統中使用的溫度和壓力傳感器，能夠有效的解決以往溫度和壓力檢測精度較低而且速度較慢的問題，使得油井生產的現場監控更加有效，促進油田生產持續、安全的進行。

4 結束語

無線數據監控系統具有操作簡單、維護方便等特點，因此其受到了廣泛的應用。在油田原油運輸系統中運用無線監控系統，能夠實現近距離無線組網通訊與遠程無線公頻通信的方式，同時也能夠根據不同的壓力數據和溫度信息的變化來對油井的生產情況和原油的輸送情況做出及時的判斷，并且將收集的數據進行及時的上傳與共享，極大的提高了油井的生產效率，有利于促進我國油田事業的持續發展。

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