(遼寧工程職業(yè)學(xué)院 遼寧 鐵嶺 112008)

探析無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)在油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

陳長(zhǎng)遠(yuǎn)鄭美英

(遼寧工程職業(yè)學(xué)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(xiàn)階段對(duì)于油井的巡視主要采用人工巡井方式，對(duì)于采油數(shù)據(jù)及機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)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(dòng)強(qiáng)度，對(duì)采油數(shù)據(jù)及設(shè)備監(jiān)控的準(zhǔn)確性及實(shí)時(shí)性產(chǎn)生了不良影響，因此加強(qiáng)油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用至關(guān)重要。文章主要圍繞著油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在油井生產(chǎn)狀況檢測(cè)中的應(yīng)用功能、無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)的系統(tǒng)組成、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)意義三個(gè)主要方面展開(kāi)了論述與分析。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)；油井；科學(xué)意義

我國(guó)油氣田和煉油廠(chǎng)有上百萬(wàn)公里的輸油管道和幾萬(wàn)口油井，隨著開(kāi)采作業(yè)進(jìn)一步的深化，日產(chǎn)一百?lài)嵰陨系挠途蠖嘈枰奢o助設(shè)備完成，這使采油附屬設(shè)備、裝置龐大、類(lèi)雜，設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本居高不下[1]。這些采油設(shè)施和管道大面積地分布在野外管理困難，現(xiàn)在采油裝備的監(jiān)控管理依靠采油工在白班巡視完成，夜晚雖有值班實(shí)則無(wú)法巡井監(jiān)管。遇到特殊天氣以及設(shè)備故障、線(xiàn)路老化、雷電自然災(zāi)害、人為偷盜損壞等事故時(shí)有發(fā)生，再加上12小時(shí)的盲管所發(fā)生的生產(chǎn)事故，造成的停產(chǎn)損失每年更是無(wú)法估計(jì)，給油田降耗挖潛、集控管理、減碳增效三大的目標(biāo)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展瓶頸和挑戰(zhàn)。

一、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在油井生產(chǎn)狀況檢測(cè)中的應(yīng)用功能

第一，對(duì)油井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)井口回壓、沖次、對(duì)應(yīng)位移、負(fù)荷以及相關(guān)參數(shù)的有效采集；對(duì)井口電壓、電度、電流以及功率等多種電量參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確采集；對(duì)油井施工圖進(jìn)行遙測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行有效的保存與回放；針對(duì)異常事件發(fā)出報(bào)警。第二，報(bào)警提示以及報(bào)警功能。告警抽油機(jī)使用過(guò)程中的啟動(dòng)與停止；抽油機(jī)供電過(guò)程中相關(guān)事件的報(bào)警，例如人為引起或者是缺相、過(guò)載等因素引起的油井通電及斷電報(bào)警；有短信通知、語(yǔ)音提示以及畫(huà)面退出等多種方式的報(bào)警提示[2]。第三，對(duì)歷史數(shù)據(jù)給予有效的管理。能夠設(shè)置歷史數(shù)據(jù)的具體保存方式，例如，按照靈敏度或者時(shí)間間隔對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽與查詢(xún)，還能根據(jù)實(shí)際情需求產(chǎn)生表格輸出；打印歷史數(shù)據(jù)；能夠?qū)τ袡?quán)限的用戶(hù)展開(kāi)歷史數(shù)據(jù)的相關(guān)維護(hù)操作；通過(guò)曲線(xiàn)的方式對(duì)數(shù)值型數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的顯示。第四，賬戶(hù)管理功能。賬戶(hù)的增刪改以及瀏覽查詢(xún)等多種維護(hù)操作；賬戶(hù)的登陸、驗(yàn)證以及注銷(xiāo)；賬戶(hù)操作記錄的自動(dòng)保存，并可以進(jìn)行后期查詢(xún)與打??；分級(jí)管理賬戶(hù)操作權(quán)限。

二、無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)的系統(tǒng)組成與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

(一)系統(tǒng)組成

無(wú)線(xiàn)視頻傳輸系統(tǒng)可以分為無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端以及監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)部分，采用C/S架構(gòu)。第一，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)終端。該終端是與PDA相似的手持設(shè)備，應(yīng)用過(guò)程中具有高度的方便性及靈活性，設(shè)備自帶WIFI通信模塊及攝像頭等?？蛻?hù)端軟件主要包含了以下幾種功能：攝像頭參數(shù)的設(shè)置、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置以及視頻信號(hào)的采集、傳輸、預(yù)覽以及拍照等，因?yàn)橐苿?dòng)終端軟件在功能上具有多樣性，因此具有較大的實(shí)現(xiàn)難度[3]。第二，WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。視頻信號(hào)得到采集之后，應(yīng)用視頻編碼技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效處理，通過(guò)WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)，并且對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)播放。第三，監(jiān)控平臺(tái)。PC服務(wù)器的應(yīng)用，對(duì)移動(dòng)終端傳輸來(lái)的視頻通過(guò)監(jiān)控軟件的安裝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并且實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的人有效保存。

(二)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用的油井遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)，主要解決了以下三個(gè)方面問(wèn)題：第一，是監(jiān)控平臺(tái)的供電系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)單桿移動(dòng)安裝多能源匹配，滿(mǎn)足大區(qū)域分散裝備進(jìn)行監(jiān)控管理。二是符合采油作業(yè)的大區(qū)域覆蓋實(shí)時(shí)監(jiān)控客戶(hù)端技術(shù)通訊的開(kāi)發(fā)，將實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)走向采油工業(yè)化應(yīng)用。三是通過(guò)無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)使油井遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)工程安裝信息化與模塊化，保證工廠(chǎng)制造與現(xiàn)場(chǎng)工藝采集技術(shù)一致性[4]。

三、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)意義

遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)在油田設(shè)備上的應(yīng)用，具有節(jié)能降耗、降低采油成本、提升石油裝備運(yùn)營(yíng)產(chǎn)能、提高監(jiān)控管理效率、防止盜竊等功能。該技術(shù)在石油、天然氣、化工、煤炭、冶金、和礦石開(kāi)采、提煉加工、水電、火電和核電的電力生產(chǎn)系統(tǒng)中；在平安城市安防安監(jiān)系統(tǒng)中；在冶金生產(chǎn)系統(tǒng)中；在船舶、車(chē)輛、飛機(jī)、航天中；在國(guó)防生產(chǎn)以及新技術(shù)領(lǐng)域里；在農(nóng)業(yè)林業(yè)防火防蟲(chóng)監(jiān)控中都有大量的需求及市場(chǎng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為采油裝備管理的一個(gè)重要手段，隨著我國(guó)油田采油量不斷加大，新工藝設(shè)備的增加及開(kāi)采地域的擴(kuò)大，全覆蓋遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將成為石油技術(shù)裝備的重要組成部分[5]。監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)施對(duì)采油集控技術(shù)的推進(jìn)、降低采油成本是一個(gè)行之有效的方法。因此油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的研究是石油、化工領(lǐng)域集控管理的重要研究?jī)?nèi)容。過(guò)去由于采油開(kāi)采作業(yè)面范圍小、產(chǎn)量低工藝簡(jiǎn)單，原有的工藝裝備還可以滿(mǎn)足生產(chǎn)，隨著大工業(yè)化的進(jìn)程，采油區(qū)塊增加、作業(yè)井及管輸工藝復(fù)雜化、設(shè)備增多，頻繁的事故和管理問(wèn)題，使傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造技術(shù)和管理已經(jīng)不能滿(mǎn)足大工業(yè)化快速開(kāi)采及集輸集控發(fā)展的需要。采用無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)正好可以彌補(bǔ)了這一缺陷。油田開(kāi)采企業(yè)引入新能源發(fā)電、儲(chǔ)能、互補(bǔ)控制、智能監(jiān)控、數(shù)字模塊化制造等新技術(shù)及無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)，使工藝設(shè)備節(jié)約能源、簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)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(jié)語(yǔ)

總而言之，由于我國(guó)油田的分布大多數(shù)地理位置十分偏遠(yuǎn)，主要在盆地、沼澤以及沙漠等地區(qū)分布，地廣人稀且與城市距離較遠(yuǎn)，因此在交通運(yùn)輸及通信等方面的設(shè)施設(shè)備具有極大的落后性。積極利用好無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，對(duì)于完善油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以及提升工作效率產(chǎn)生了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。本文主要分析與探討了油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在油井生產(chǎn)狀況檢測(cè)中的應(yīng)用功能、無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)的系統(tǒng)組成、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)意義三部分內(nèi)容，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)油井參數(shù)電壓、功率、電流以及電度等方面的監(jiān)測(cè)，并及時(shí)診斷出機(jī)械設(shè)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采集層設(shè)備RTM的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2016,2405:89-92.

[2]崔光照,陳富強(qiáng),張海霞,胡智宏,楊存祥,曹衛(wèi)峰.基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù),2008,11:214-215+224.

[3]劉貴強(qiáng),黃潔,馬海驕,郭淑琴,傅新勇,安志軍.基于MESH技術(shù)的油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在華北油田的應(yīng)用[J].油氣田地面工程,2016,3511:58-60.

[4]宋麗梅,楊冠卿,劉雙進(jìn),張樹(shù)軍,張京婧,劉志虎.光纖振動(dòng)型油井防盜遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)[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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2015,3405:6-8+12.

2014年遼寧省高等學(xué)?？茖W(xué)研究一般項(xiàng)目，L2014588

陳長(zhǎng)遠(yuǎn)(1984-)，男，漢族，山東省嘉祥縣人，副教授，碩士，遼寧工程職業(yè)學(xué)院，從事專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域機(jī)電一體化。