研华ADAM-4100系列在野外油井检测系统中的应用

［摘要］：［关键词］： 电机 流量计 modbus 工控    油田自动化信息系统建设主要包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

    作为采油工程，需要将生产现场图象信息、油井生产数据、设备运转和维护状况、原油储备和运输信息等，实时传送到生产管理总部，为生产的指挥调度提供准确及时的第一手资料。所以，对各采油单井、采油站、联合站、输油站等生产单位的数据统计是相当重要的。

    以前，在采油井的流量、井口压力、深度、含水等很多参数均是人工采集。由于单井分散，所采集参数每天一次，不能反映全天的实际情况，甚至是误报。现代化的生产要求必须实时全天采集，将数据进行统计分析，才能真正得出各井的实际产量及工作状况。
而油井现场恶劣的工作环境，包括野外环境的高温、低温、潮湿和沙尘等，对现场的采集和控制系统要求很高，而具有超宽工作温度范围的强固型ADAM-4100系列模块可轻松满足要求。
   
    主控制器采用ADAM-4501可编程通讯控制器作为主控制器，采用ADAM-4117对采油的示功图，出油口温度，压力，流量等信号进行采集，采用ADAM-4150进行控制；采集的信息经ADAM-4501主控制器进行处理后通过GPRS Modem或Ethernet传到主控室中。

(1)．ADAM-4501系列: ADAM-4501 系列是基于PC的数据采集及控制的独立控制器，该手掌式控制器虽小但功能强大，带有一个运行ROM-DOS 的Intel X86 CPU，可用Turbo C语言编写和调试程序,然后下载到ADAM-4501中运行。提供充足的存储空间，用于大容量数据记录和复杂的程序存储。内置电池可以对SRAM区进行数据备份，并提供多种通信接口和Ethernet接口，和现场仪表、上位机等进行通信。直接支持Modbus函数调用，程序实现简单方便。

    在油井检测中，用ADAM-4501系列作为主控制器，通过执行其内部用C语言编写的程序，自动的控制各个ADAM I/O模块工作，从而就控制了整个监测的全过程。并利用其内部的Flash ram存储历史数据，利用通信接口进行通信，传递数据。

(2)．ADAM-4117: 模拟量采集模块，通过各种传感器，采集现场的各项参数，包括温度，压力，流量，示功图等参数。

(3)．ADAM-4150: 数字量输入/输出模块，在采集的过程中，控制各类阀门的工作状态，保证整个采集过程的顺利进行

(4). ADAM-4117和ADAM-4150直接放置在现场，支持宽温工作范围：-40--+85度的工作温度，抗干扰能力全面增强，可以很好的适应采油现场恶劣的工作和现场环境。通过RS-485和Modbus RTU协议和主控制器进行现场数据通讯，系统组态方便。

(5)．GPRS模块: 与ADAM-4501的串口进行联接，通过GPRS网络把现场的数据以无线方式传送给远方的油田总部。油田 / 天然气田大多位于沼泽、沙漠和盆地、浅海等区域，因远离城市地广人稀，交通通信等设施较为落后。油井 / 天然气井分散于方圆几十公里的区域，由多个单井、计转站和联合站组成生产作业部门。用 GPRS 通讯方式实现数据通讯，具有安装开通快捷、维护迁移方便、造价低等优点。

(6). 如果采集现场有Ethernet网络，可以直接通过ADAM-4501的以太网口传送数据。
油井检测系统架构图：



现场应用图：