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图1.长庆数字化井场
1.系统架构（三级层递式通讯链路）
（1）单井数据采集：功图采集控制器（以下简称采集器）实时采集油井或注水阀组间数据。单井采集功图、电机三相电量、井口油压（或汇管压力），远程控制抽油机开停等；注水阀组间采集各水井注水压力、注水瞬时流量、累计流量，分水器压力等。
（2）井场数据采集：井场RTU通过SMSF本地无线数字化通讯网络管理井场各个采集器,即管理井场N口油井和注水阀组间的数据采集、控制，N取值1～22。RTU受令采集井场数据并上传至站控中心,也受令下达要求采集器远程启停抽油机或调配注水阀组间流量等。
（3）站控数据采集：站控中心通过无线网桥等远程控制管理各个井场RTU。RTU以Ethernet接口连接井场交换机，交换机连接无线网桥，站控中心同样以无线网桥方式接入数据服务器，RTU与站控中心的通讯链路即搭建成功。站控中心根据设置进行数据采集、存储并形成报表，还可进行远程开停抽油机或调配注水阀组间流量等操作。
图2. 阀组间采用SM40P-5000KB-F无线传输模式
图3.阀组间采用协议转换箱485总线连接到井场RTU模式
2.实施方案
2.1.井场监测
通过上述系统架构可知，本系统以RTU为中间桥梁，实现单井、井场、站控三级层递式监控网络。对RTU而言，视距半径300米内的井群可视为一个井场。
(1)单井监测：每口油井安装一台称采集器、配套各型井参数传感器监测单井数据，以SMSF本地无线方式上传给井场RTU.
(2)阀组间监测：安装协议转换箱测取数据以485总线上传给RTU或者安装SM40P-5000KB-F型阀组间采集器测取数据以SMSF本地无线方式上传给井场RTU。
(3)井场监测：每个井场安装一台RTU监测井场内所有油井和注水阀组间数据。
2.2.井场配置
| 序号 | 名 称 | 型 号 | 规 格 | 数量 | 用 途 |
| 1 | 油井智能监控箱 | SM40KS5000C-II-E | | 1台/井场 | 井场数据采集、远程通讯。 |
| 丛式油井（若干口） |
| 2 | 功图采集控制器 | SM40P-5000KB | | 1台/井 | 单井数据采集 |
| 3 | 载荷传感器 | SMA4DC4 | 0～150KN/4～20mA，两线制，不分正负极 | 1台/井 | 监测悬点载荷，二者取其一。 |
| SMA35GDDC-B |
| 4 | 角位移传感器 | SMA36SC | -50～50°/4～20 mA 两线制，不分正负极 | 1台/井 | 监测悬点位移 |
| 5 | 压力传感器 | | 0～4MPa/4～20 mA | 1台/井场 | 监测汇管压力，用户自配。 |
| 7 | 数字化智能电量采集控制器 | SM6000P-CAN | 800VAC/100A | 1台/井 | 监测三相电流、电压、电量等使用 |
| 电流传感器 | SMI-100 | 100A/50mA | 3台/井 |
| 8 | 语音报警器 | SMBJ01Y | 12V/20W | 1台/井 | 远程开停井前语音告警 |
| 注水阀组间（1座） |
| 1 | 压力传感器 | | RS485通讯 | 若干 | 用户自配 |
| 2 | 流量计 | | RS485通讯 | 若干 | 用户自配 |
| 3 | 阀组间采集器 | SM40P-5000KB-F | 无线传输 | 1套 | 数据终端采集，二者取其一。 |
| 回路协议转换箱 | 用户自配 | RS485通讯 | 1套 |
3.本方案优点
3.1.结合现场，采用卡装、强磁吸附式安装，优点：
（1）不动火、不动焊、不动钻、不动土，不破坏井场原貌；
（2）安装、拆卸、移位、搬迁方便快捷；
（3）安装**、牢固、维护方便，不影响井场作业；
3.2.三级层递式结构，清晰明朗，优点：
（1）单井传感器采用有线方式：满足功图采集的密集性、可靠性、稳定性。
（2）采集器与RTU采用无线方式：无需挖沟、铺管、布线等，节省安装成本。
（3）这种结构为未来数字化平台扩展奠定基础，扩展方便。
3.3.调试简单、快捷。优点：
本系统调试简单，仅仅井站设置、井场配置、系统轮巡配置三步骤即可完成，一般为安装完毕就等于调试完毕。系统借助无线网络的优势，可以远程对RTU、功图采集器进行升级、配置、故障检测、维护等，一般无需到开车上山。
（1）单井测试：提供中文调试手册，此工作在现场单井安装完毕之后即刻进行。配备现场SM40P-5000K系统检测工具，针对功图采集控制器等快捷调试，重点检测安装接线正确性、单井功能的正确性。近程无线检测，无须连接RTU,无需打开功图采集控制器，坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接上无线通讯终端即可检测，方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕，确保一次安装合格率，避免反复上山，节省综合成本。
（2）井场测试：提供中文调试手册。此工作在井场RTU安装完毕之后即刻进行。针对井场RTU快捷调试，重点检测井场RTU系统功能正确性、稳定性。拉一根网线一端连接RTU一端连接笔记本电脑。坐在现场值班室或车内打开笔记本电脑接即可检测，方便快捷。确保现场一次性安装完毕、一次性检验测试完毕，确保一次安装合格率，避免反复上山，节省综合成本。
（3）站控测试：提供中文调试手册。此工作在井场全部安装完毕之后进行。无需配备检测工具，针对已安装井场系统调试，重点检测整个系统通讯链路稳定性、功能正确性、稳定性。远程无线检测，坐在站控中心打开电脑即可检测，方便快捷。远程设置参数、远程升级软件、远程功能测试等，确保井场RTU试完毕，确保安装合格率，无需上山，节省综合成本。
3.4.比对校验：
我们拥有自己的标准仪器，可对本系统进行数据比对校验：
（1）检测操作方便：利用现在井上已有的工字架，液压式传感器配合仪器操作，无需卸负荷等操作，节省时间。
（2）比对方便快捷：仪器自动录取本身测试的功图，同步录取功图采集器的功图。在一个界面上叠加。自动显示比对图形及参数。回放到电脑上即可生成文档，直接作为比对报告，无需再编辑。