基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用

基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用[摘要]无线通信应用于石油测井能够极大的提高测井效率,是石油测井未来
的发展方向。

油井监测是保证油井正常生产的重要工作之一,油井无线网络系统由无线一次仪表和GPRS无线中继站组成,它整合了无线功图连续监测、无线电机参数检测、无线温压监测以及GPRS远传等四大模块,形成完整的油井网络系统。

使管理人员可以及时掌握每口油井的运行情况;通过GPRS实现了对采油井的实时监测，通过数据信号采集，进行远距离传输，对数据的分析处理,使技术人员和领导在远端实时掌握油井的生产动态。

它将短距离无线通讯技术和GPRS 远距离传输技术融合在一起,实现了重要生产数据采集、处理、远传。

【关键词】无线通信连续监测模块；无线数据通信；油井监测
1、需求性分析
(1)GPRS的通信技术的可靠性:我国地域辽阔，油田的分布地点不均匀，很多位于环境恶劣的区域。

因此在选择油田监控设备时需要考虑该通信技术是否能在油田的复杂条件可靠的运行。

如果采用有线传输的话不仅铺设不方便，而且维修不便，覆盖范围也可能不满足要求。

因此选择远距离的无线通信技术就可以解决以上问题，但对传输要求通信协议有较强的自我改正功能来保证通信信号的准确率。

(2)GPRS的通信技术的高效性:效率是对通信系统的基本要求之一,在对现场的情况实时监测过程中,要求通信系统将所收集的信息进行整理，将数据及时的传递出去,否则就会造成数据堵塞，使得技术人员收到的数据延后于现场所测的数据,得到的情况就是现场之前发生的情况。

(3)GPRS的通信技术的实用性:石油测井工作测井车辆可以方便的到不同地方的油井现场进行勘测,这对所使用的设备的方便性提出了要求，安装简洁，接入速度快，可以大大提高工作人员的工作效率，降低成本。

而且目前科技不断发展，新的技术和功能不断出现，GPRS的通信技术可以简单，方便的对系统进行升级，改进，从而适合发展要求。

2、基于GPRS的监测系统主要技术特点
油田大部分位于偏远的山区，施工环境恶劣，雷击、人为破坏、山体滑坡等可能发生，而且人员在那里驻扎不便，很多情况无法靠人力直接去观测。

因此如何把油井运行的相关数据及时传输到控制室一直是个困扰技术人员的难题。

在以前，油田的监测系统曾采用微波或者数传电台的方式进行数据采集，但在实际使用过程中由于环境的恶劣和各种信号的干扰，收到的数据效果不理想，而且由于高成本的投入和设备的频繁维护让采油单位难以承受。

但是，随着科学技术的发
展，引入了基于GPRS的通信技术在油井监测系统之后，通过安装在机架上的传感器，管理人员可以及时了解各个机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据，从而确保了油井的安全工作。

3、方案分析
系统采用“高性能嵌入式微处理器＋GPRS模块”模式。

使用高性能嵌入式微处理器来支持嵌入式操作系统可以实现丰富的协议接口，便于系统应用升级和功能的扩展。

数据采集系统由应用终端(如：传感器)和采集器两部分组成。

在不同的应用场合，可以采集的数据种类有很多。

如：温度、湿度、压力、某一气体浓度等。

采集到数据后，在与监控室进行数据传输之前存储在终端子系统中。

采集器可通过RS232串口与集中器(GPRS DTU)进行连接所需要的前端监测设备。

通过RS232/RS485接口、以太网接口等与前端模块进行连接，前端模块接收到油井监测数据，然后将数据进行分析打成IP包，通过GPRS模块接入GPRS网络，再通过网关和路由器将整理后的数据发送到远端的监控室。

与此同时，监控室也可以通过GPRS网络对远端的油井监测设备进行监控，对监测软件的基准值调整监测条件。

这样通过GPRS数据通信网络，结合监控系统的前端模块，将现场的实时情况转换成一组组数据，经过整理，高效的进行传输，可以方便的组建基于适用于油田使用的监控系统。

信息采集的数据传输系统采用GPRS无线模块。

产品基于中国移动的GPRS 网络，提供RS232、USB、PCMCIA接口，利用GPRS数据业务实现无线联网。

如数据采集机/POS机的远程控制维护、远程业务点接入等。

在信息采集传输系统方案中，GPRS无线模块可通过外置或嵌入方式与信息采集点的PC机和自动数据测试设备连接。

4、结束语
在该监控系统中，使用组态软件和GPRS无线数据传送终端相结合，系统远程无线遥控主机将传感器检测到的采油井的现场情况，通过无线模块传送给监控室，从而可以实现各单井运行状态的集中监控，该系统在使用中稳定可靠，自动化升级简单，无线仪器测试精度高，有力的缩短油井故障发现和排除时间，使油田在偏远地区油井的管理成本下降，并提高了油田的自动化管理水平，极大的提高了生产效率。

从目前投入试运行中的设备来看，GPRS监控技术在数据传输时有时会存在数据包丢失的情况、实际传输速率比理论值低以及存在转接时延等问题。

为了使GPRS技术在油井监测中得到更好地应用和发展，本系统的相关功能还需进一步的加强。

而且随着科学技术的发展，通信技术得到了广泛的重视，我国已经正在使用和研发具有自主知识产权的“北斗”导航系统，相信在不远的明天，我国的油田监测技术会更加成熟。

参考文献
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