探析無線視頻傳輸技術在油井遠程監控系統中的應用

(遼寧工程職業學院 遼寧 鐵嶺 112008)

探析無線視頻傳輸技術在油井遠程監控系統中的應用

陳長遠鄭美英

(遼寧工程職業學院遼寧鐵嶺112008)

油井不僅分布格局十分零散，在范圍上具有極大的廣泛性，現階段對于油井的巡視主要采用人工巡井方式，對于采油數據及機器設備的運行情況進行人工記錄與每日定期檢查，但是這種方式很大程度上加大了工人勞動強度，對采油數據及設備監控的準確性及實時性產生了不良影響，因此加強油井遠程監控系統的應用至關重要。文章主要圍繞著油井遠程監控系統在油井生產狀況檢測中的應用功能、無線視頻傳輸技術的系統組成、油井遠程監控系統中無線視頻傳輸技術應用的科學意義三個主要方面展開了論述與分析。

遠程監控系統；無線視頻傳輸技術；油井；科學意義

我國油氣田和煉油廠有上百萬公里的輸油管道和幾萬口油井，隨著開采作業進一步的深化，日產一百噸以上的油井大多需要三采輔助設備完成，這使采油附屬設備、裝置龐大、類雜，設備的運行維護成本居高不下[1]。這些采油設施和管道大面積地分布在野外管理困難，現在采油裝備的監控管理依靠采油工在白班巡視完成，夜晚雖有值班實則無法巡井監管。遇到特殊天氣以及設備故障、線路老化、雷電自然災害、人為偷盜損壞等事故時有發生，再加上12小時的盲管所發生的生產事故，造成的停產損失每年更是無法估計，給油田降耗挖潛、集控管理、減碳增效三大的目標帶來了前所未有的發展瓶頸和挑戰。

一、油井遠程監控系統在油井生產狀況檢測中的應用功能

第一，對油井數據進行監控。對井口回壓、沖次、對應位移、負荷以及相關參數的有效采集；對井口電壓、電度、電流以及功率等多種電量參數進行準確采集；對油井施工圖進行遙測，并對其進行有效的保存與回放；針對異常事件發出報警。第二，報警提示以及報警功能。告警抽油機使用過程中的啟動與停止；抽油機供電過程中相關事件的報警，例如人為引起或者是缺相、過載等因素引起的油井通電及斷電報警；有短信通知、語音提示以及畫面退出等多種方式的報警提示[2]。第三，對歷史數據給予有效的管理。能夠設置歷史數據的具體保存方式，例如，按照靈敏度或者時間間隔對數據進行保存；對歷史數據進行瀏覽與查詢，還能根據實際情需求產生表格輸出；打印歷史數據；能夠對有權限的用戶展開歷史數據的相關維護操作；通過曲線的方式對數值型數據進行有效的顯示。第四，賬戶管理功能。賬戶的增刪改以及瀏覽查詢等多種維護操作；賬戶的登陸、驗證以及注銷；賬戶操作記錄的自動保存，并可以進行后期查詢與打印；分級管理賬戶操作權限。

二、無線視頻傳輸技術的系統組成與技術優勢

(一)系統組成

無線視頻傳輸系統可以分為無線傳輸網絡、無線移動終端以及監控平臺三個部分，采用C/S架構。第一，無線移動終端。該終端是與PDA相似的手持設備，應用過程中具有高度的方便性及靈活性，設備自帶WIFI通信模塊及攝像頭等。客戶端軟件主要包含了以下幾種功能：攝像頭參數的設置、系統參數設置以及視頻信號的采集、傳輸、預覽以及拍照等，因為移動終端軟件在功能上具有多樣性，因此具有較大的實現難度[3]。第二，WIFI無線網絡。視頻信號得到采集之后，應用視頻編碼技術對其進行有效處理，通過WIFI無線網絡將數據信息傳輸到監控平臺，并且對其進行實時播放。第三，監控平臺。PC服務器的應用，對移動終端傳輸來的視頻通過監控軟件的安裝進行實時監控并且實現對視頻的人有效保存。

(二)技術優勢

無線視頻傳輸技術應用的油井遠程監控平臺系統，主要解決了以下三個方面問題：第一，是監控平臺的供電系統，并且實現單桿移動安裝多能源匹配，滿足大區域分散裝備進行監控管理。二是符合采油作業的大區域覆蓋實時監控客戶端技術通訊的開發，將實驗室經驗走向采油工業化應用。三是通過無線視頻傳輸技術使油井遠程監控平臺系統工程安裝信息化與模塊化，保證工廠制造與現場工藝采集技術一致性[4]。

三、油井遠程監控系統中無線視頻傳輸技術應用的科學意義

遠程監控平臺系統在油田設備上的應用，具有節能降耗、降低采油成本、提升石油裝備運營產能、提高監控管理效率、防止盜竊等功能。該技術在石油、天然氣、化工、煤炭、冶金、和礦石開采、提煉加工、水電、火電和核電的電力生產系統中；在平安城市安防安監系統中；在冶金生產系統中；在船舶、車輛、飛機、航天中；在國防生產以及新技術領域里；在農業林業防火防蟲監控中都有大量的需求及市場。遠程監控系統已經成為采油裝備管理的一個重要手段，隨著我國油田采油量不斷加大，新工藝設備的增加及開采地域的擴大，全覆蓋遠程監控系統將成為石油技術裝備的重要組成部分[5]。監控系統技術的實施對采油集控技術的推進、降低采油成本是一個行之有效的方法。因此油井遠程監控系統應用的研究是石油、化工領域集控管理的重要研究內容。過去由于采油開采作業面范圍小、產量低工藝簡單，原有的工藝裝備還可以滿足生產，隨著大工業化的進程，采油區塊增加、作業井及管輸工藝復雜化、設備增多，頻繁的事故和管理問題，使傳統設計制造技術和管理已經不能滿足大工業化快速開采及集輸集控發展的需要。采用無線視頻傳輸技術及遠程監控系統正好可以彌補了這一缺陷。油田開采企業引入新能源發電、儲能、互補控制、智能監控、數字模塊化制造等新技術及無線視頻傳輸技術，使工藝設備節約能源、簡化運營管理、降低采油成本、減少人員配置、降低材料消耗，提高效率等方面起到巨大作用[6]。

四、結語

總而言之，由于我國油田的分布大多數地理位置十分偏遠，主要在盆地、沼澤以及沙漠等地區分布，地廣人稀且與城市距離較遠，因此在交通運輸及通信等方面的設施設備具有極大的落后性。積極利用好無線視頻傳輸技術等多種先進技術，對于完善油井遠程監控系統以及提升工作效率產生了至關重要的推動作用。本文主要分析與探討了油井遠程監控系統在油井生產狀況檢測中的應用功能、無線視頻傳輸技術的系統組成、油井遠程監控系統中無線視頻傳輸技術應用的科學意義三部分內容，旨在實現對油井參數電壓、功率、電流以及電度等方面的監測，并及時診斷出機械設備中存在的各種故障，提出有效措施予以解決。

[1]李鳳民,潘居臣,宋松,肖棋,丁大偉,張威,梁華慶,曹旭東.油井遠程監控系統采集層設備RTM的設計與實現[J].計算機測量與控制,2016,2405:89-92.

[2]崔光照,陳富強,張海霞,胡智宏,楊存祥,曹衛峰.基于無線傳感器網絡的油井遠程監控系統設計[J].通信技術,2008,11:214-215+224.

[3]劉貴強,黃潔,馬海驕,郭淑琴,傅新勇,安志軍.基于MESH技術的油井遠程監控系統在華北油田的應用[J].油氣田地面工程,2016,3511:58-60.

[4]宋麗梅,楊冠卿,劉雙進,張樹軍,張京婧,劉志虎.光纖振動型油井防盜遠程監控報警系統[J].油氣田地面工程,2017,3602:61-64.

[5]楊柱,賈惠芹,朱倩倩,艾治余,王攀.基于DSP和GPRS的油井原油含水率遠程監控系統設計與實現[J].微型機與應用,2015,3405:6-8+12.

2014年遼寧省高等學校科學研究一般項目，L2014588

陳長遠(1984-)，男，漢族，山東省嘉祥縣人，副教授，碩士，遼寧工程職業學院，從事專業領域機電一體化。