石油管道监控RTU、油田管线监测RTU
什么是RTU
什么是RTU？RTU英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统。
RTU具有的特点是：1、通讯距离较长2、用于各种恶劣的工业现场3、模块结构化设计，便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。
RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。
正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。
RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。
它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。
SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。
SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。
这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。
远程测控终端（RTU）述评一、概述在生产过程自动化装置中，PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统，20世纪80年代之前，这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内，与现场装置（其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等）的连接线都是一对一直接接线，我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。
RTU
RTU（远程测控终端），英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
其中包括：开关量输入单元、开关量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、脉冲量输入单元、脉冲量输出单元、数字量输入单元。
开关量输入单元：对现场各种开关信号的采集，现场信号可以是继电器触点开关（无源），也可以是电压信号，还可以是电流信号。
由于采用光隔离器件，可以抵抗现场各种干扰，能够在强电场、强磁场、多尘埃、潮湿环境下正常工作。
开关量输出单元：用于遥控远端设备的开停、声光、告警等。
模拟量输入单元：采用模拟开关及光电隔离技术，将现场各种模拟信号采集进来，既可以是4-20mA、0-10mA标准模拟信号；也可以是非标准模拟信号，如交流220V等，A/D板采用智能A/D变换和利用软件技术，可抗工频50Hz干扰，射频干扰等，A/D变换精度高达14位。
模拟量路路隔离，可以用于不同的地电位设备同时采集。
模拟量输出单元：用于PID调节方式下的各种自控系统。
脉冲量输入单元：采集脉冲信号的频率，带光隔。
采集信号的频率范围为0～20MHz。
数字量输入单元：接收各种串行数据信号。
可以是RS485接口，RS232，RS422接口，或V11，V28等各种波特率下的异步串行数据。
也可以采集64K同步数据。
RUT具有的特点是：1：通讯距离较长 2：用于各种恶劣的工业现场 2：模块结构化设计，便于扩展。
4：在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。
RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。
PLC 一般主要用于工厂车间流水线的控制，而RTU 在国外主要用于室外应用，恶劣环境中，比如在一些无人值守的站点。
RTU具有梯形图和C语言编程，屏幕组态软件编程。
与PLC相比特点1：运算能力强2：可带液晶显示，就地显示和控制3：模拟量采集能力强最多24路4：掉电保护程序不丢失5：多种通讯方式拨号，数传，RS485RTU(Remote Terminal Unit)是构成企业综合自动化系统的核心装臵，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。
RTU在石油天然气管道SCADA中的应用
０ 过程数 据 ，如压 力 、温 度 、流量 等 ，并将数 控 ，有 ２ 多个 阀室 。 在 每 个 站控 中都 配有 说 ，从 石 油 天 然 气 的 开 发 、 长输 以及 下 游 据传 送 到调 度 中心 的Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统 ，从 调 度 中心 的操作 员站 上监 控生产 过程 。这 就组成
综 上 所述 ，从 Ｓ ＡＤＡ Ｒ Ｕ的应 用 来 Ｃ ／Ｔ
地操 作 员站 也可 以监控 生 产过程 。 另外 ，在 到 广 州 及 其 一 些 支 线 ，是一 条全 长 近 万 公 几段 阀室 中 ，也 均安装 一套Ｒ Ｕ，采 集站 内 里 的长 输 天 然 气 管 道 ，其 问包 括 有 ７ 个 站 Ｔ ５
硫脱 水 处理 ，其 中设 有６ 个集 气 站 、计 量监 力 ；恶 劣 环 境 的适 应 能 力 。使 其 尤 其 适 合
管站 以及 水 源 站 。这 是 一 个 典 型 的站 控 系 应 用于 无人职 守 的战场 。
的燃 气管 网监 测 ，北 京 的城 市燃 气Ｓ ＡＤＡ Ｃ 系统 即采用 了霍 尼韦 尔的解 决方案 。系统 包
油 ￡ ＆输 倚道— — 医 东输 线
Ｃ Ａ软 件 ；两个 城 市 门站 、一个 地 下储 西 气东 输 二 线 长 输 管 道 ，是 霍 尼 韦 尔 Ｓ ＡＤ
０ 应 用 的全球 最 大的 天 然气 输送 管道 Ｓ ＤＡ ＣＡ 气库 、６ 多个 高 中压调 压站 为有 人职守 的场
Ｃ ＤＡ ＲＵ 系统 。 它上 游 起 点 是 新 疆 的 霍 尔果 斯 ，直 站 ，采用Ｓ Ａ 软件＋ Ｔ 设备 的方案 构成 整个北 京城市 燃 气的Ｓ Ａ Ａ系统 。 ＣＤ
自 己的 特 点 ，包括 ：低 功 耗 ，可 以 采 用 太
RTU技术在油田自动化管理中的应用
产 现 场 设备 的 监测 、控制 与数 据采 集 。 由于 Ｒ Ｔ Ｕ具 有 超大 的数 据存 储量 、便捷 的通 讯功 能和强大 的适用严 寒酷 暑环境的能力 ，并且提 供 多样的程序设计 功能，特别是在信息技术 、 网络 技术飞速发展 的今天 ， Ｒ Ｔ Ｕ能够更加方便 、 快 捷地 适用 于许 多生产 领域 。例 如 Ｒ Ｔ Ｕ可 以 覆盖 从油井井 口、计量 间、联合站到生产调度
理 目标 。
１ Ｒ Ｔ Ｕ（ 远程控制终端 ）简介
Ｒ Ｔ Ｕ （远 程 控 制 终 端 ） 是 Ｒ Ｅ ＭＯＴ Ｅ
ＴＥ Ｒ ＭＩ ＮＡＬ Ｕ ＮＩ Ｔ 的 简 称 ， 它 主 要 应 用 于 生
３ ． １ ． １ 实现生产动态 图的绘制 根据 生产 要 求，可 实时 采集 抽油 井井 口 的各项生产数据 ，绘制成 油井示功图，作为分 析诊断抽油机井运行状况的依据 。
检 ， 它 易 受 外 在 因 素 影 响 ， 如 下 雨 、 下 雪 等 恶
电力系 统是 油 田生产 系统 的一 个重 要组 成 部 分 ，它 的 安全 、 平 稳 、 高 效 运 行 是 油 田生
产 的重要保证 。当前，随着油 田生产对 电力系 统 的要求越来越 高，管理者对电力系统的监测 和控 制要 求也 日益提 高。通过 Ｒ Ｔ Ｕ设备 采集 电力设备 的实 时数据 ，并精 准执 行控制和调度 指令 ，其优势和作用越来越 得到广泛认可，可 以说它是实现油 田电力系 统安全、可靠、平稳 运行的必不可少的手段之一 。 Ｒ Ｔ Ｕ作 为 电力调 度 自动化系 统 的基础 设
３ ． １ ． ２实 现 生 产 设 备 智 能 控 制
油田井口智能RTU设计
油田井口智能RTU设计作者：葛浩翁惠辉来源：《科学与财富》2020年第36期摘要：本文针对油田数字化与智能化监控需求，介绍了一种基于STM32F103VET6处理芯片的油田井口智能RTU系统设计方案。
研制以ARM嵌入式系统为核心的RTU，采用多种类型的无线数据传输模块，并进行采集与控制电路、通信电路及电能检测模块电路设计。
与传统的 RTU 相比，该方案具有功能多、处理速度快、现场应用灵活和通信接口丰富等优点。
关键词：RTU;ARM嵌入式;无线通信引言随着近年来油田数字化逐步向智能化不断迈进，基于物联网的油气生产监控系统已成为各大油田智能化建设的主要趋势。
数字化与智能化油田井场生产监控的关键核心是以RTU为控制核心远程监测抽油井的三相电参数、油压、套压、回压、功图、炉温、出口压力等参数。
因此研制油井井口智能RTU在数字化与智能化油田监控具有重要的现实意义和应用价值。
针对数字化与智能化油田井场监控技术特点，并结合油田数字化井场监控系统项目要求，对油田井场生产工艺与井场监测设备以及数字化井场监控系统进行分析，确定油井智能RTU功能需求与技术指标。
1.系统总体方案油田工业现场这一特殊环境决定了CPU要有足够的可靠性和低功耗。
ARM系列处理器性能高、功耗低，恰恰符合本设计要求[1]。
根据 RTU 的功能要求，本系统设计以STM32F103VET6为主控制芯片，硬件由电源模块、电能检测模块、采集模块、控制输出模块和通信模块组成，其中通信模块又包含APC240无线模块、Zigbee无线模块及4G网络通讯模块。
其系统硬件模块框图如图1所示：2.采集电路设计：信息采集包括設备运行状态信息的采集和环境信息采集，需要远程监测抽油井的数据主要有：油压、套压、回压、功图、井温、炉温、出口压力[2]。
在数字量输入输出电路中采用了芯片TLP185，即采用光电耦合器进行隔离，发光二极管把输入的电信号转换为光信号，光信号经过光敏管转换为电信号输出。
油井监控器RTU介绍材料
2016/9/2
4. RTU使用
测试数据 设置->测试数据,根据现场情况对测试数据进行设置， 是否对相应的采集模块进行采集。→、←键移动光标 选择数据项，↑、↓选择有无。 注意：①不需要的参量一定要设置为“无”，否则RTU每次 巡检会浪费许多时间。 ②模拟量1项在示功图采集后可以采集一个周期的曲 线，有别与其他几路模拟量，若不需要压力曲线可选择模 拟量2或3作为压力测量为好，这样比较节省压力表的电池 电源。
4.1设置菜单
在主界面按右键进入设置菜单可以进行各项参数功 能设置, 选择好后按确定键，提示输入密码，出厂默认 密码为1。
2013-09-20
（v4.5 RH.Z - B）
设置时间
格式化
冲次快慢
测试数据
设置地址 设置频点 电参量 启停模式 测试周期
2016/9/2
控制休眠
载荷量程 传感器 采集单元 标准位移 压力液面
2016/9/2
4. RTU使用
测试周期 设置->测试周期，用来设置示功图刷新周期，对于需 要功图算产时设为01（1小时1次）即可，若无需功图 算产设为8（即8小时1次）或根据管理者的需求而定。 若设置为00则半小时录取一次示功图，主要作为研究 井况用，不建议采用此间隔，因为比较消耗传感器的 电池。 格式化 设置->格式化，此功能一般在RTU第一次使用时需对 存储芯片格式化，确保存储可靠。当数据存储太多数 据（RTU可以存储500井次功图数据）又已经上传时可 以格式化，但这种操作慎用，它将清除所有记录。
2016/9/2
4. RTU使用
压力液面 此功能是针对井下压力计或示功图换算动液面之用。液面测 试前要输入基础数据，设置 -> 压力液面 , 将显示需要输入的 基础数据，左键切换光条，右键移动光标，上下键修改。 冲次快慢 此功能是配合上述标准位移之用。设置->冲次快慢，01为正 常冲次（ 1-7 冲）、 02 为备用、 03 为备用， 04 为特慢冲次 （1-0.5冲），设备默认为1。
RTU在油井数据远程测控系统中的应用
RTU在油井数据远程测控系统中的应用油田油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查设备运行情况并记录采油数据。
这种方式必然增加工人劳动强度，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。
并且当抽油机、电泵出现故障时不能及时发现，得不到有效监控，防患和控制。
针对上述问题，深圳安特成为某石油公司提供的RTU60A0系列产品，能够实时在线监测油井参数电流、电压、井口温度、压力等，可以对抽油机的各种故障进行实时诊断，及时发现故障并报警。
能远程控制抽油机的启停。
随时查询油井运行参数，并实现参数远传和网上资源共享。
系统工程中应用到的设备：RTU60A0： 4路差分或8路单端模拟量输入(可选电压和电流输入方式)；4路模拟量输出，共32路,可每8路配置数字量输入输出；DAM-3503：三相全参数交流电量采集模块系统功能：系统主要用DAM-3503采集抽油机三相电压、电流、有功功率、功率因数、日用电量、累计电量；用RTU采集油井井口回压、井口温度、光杆载荷、停机等参数，对抽油机井停机、参数越限、抽油杆断脱、抽油杆卡死等异常状况给出报警信息。
具有数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。
通过GPRS网络远程实现对抽油机的负荷超限停机控制，定时启动控制。
组态软件的应用安特成科技与众多优秀的组态软件公司有着密切的合作，免费为我们客户提供安特成全线产品的驱动，通过组态软件可以自动记录抽油机工作过程，开机时间和停机时间累计，保存历史信息。
具有静态数据浏览和编辑等功能：包括抽油机型号、配置电机型号、油井井号、冲程、线路名称、量程、报警上、下限、油井井况等方面的数据，并能添加新开油井、删除停产油井、修改作业井的基本数据。
还具有示功图、电流图（或功率图）、电流、电压、温度、压力等参数的实时趋势、历史趋势监视功能，可方便地了解长时间的参数变化情况，方便快速分析。
根据用户需要进行防护设计功图、电流图（或功率图）、电流、电压、温度、压力等参数的实时趋势、历史趋势监视功能，可方便地了解长时间的参数变化情况，方便快速分析。
什么是RTU
什么是RTU？RTU英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统。
RTU具有的特点是：1、通讯距离较长2、用于各种恶劣的工业现场3、模块结构化设计，便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。
RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。
与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。
正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。
RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。
它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。
SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。
SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。
这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。
远程测控终端（RTU）述评一、概述在生产过程自动化装置中，PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统，20世纪80年代之前，这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内，与现场装置（其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等）的连接线都是一对一直接接线，我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。
GR100型RTU简介
中科诺朗RG100型远程控制云终端中科诺朗RG100型远程控制云终端是中科诺朗G100型DTU与modbus协议多路继电器控制相结合的新一代远程控制、数据采集相结合的设备。
能够通过GPRS网络控制多路继电器动作，并且实现稳定、数据传输，保持长时间在线。
配套的软件界面简单，可以轻松控制或者读取各路继电器的动作，控制状态具有断电恢复功能。
软件还可以定时向指定设备或广播发送数据，接收的数据可存储到数据库，是真正意义上的新一代云设备。
主要针对电力系统自动化、水利监控测报、工业监控、交通管理、金融、证券、户外广告媒体等部门的应用，利用共用无线网络平台实现数据信息的传输和设备的控制，同时考虑到各应用部门组网方面的需要，能在网络结构上实现虚拟数据专用网。
特别适合中心对多点、点多分散、不方便布线、数据有实时要求的数据传输和设备控制，用户无需了解TCP\IP等数据协议。
主要功能：一、数据传输功能：串口支持RS-232/485，支持7\8bit数据位，ODD\EVEN\NO校验，1\2停止位，波特率支持1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400、56000、57600、115200bps支持IP地址及域名支持透传和具有自主知识产权的诺朗通信协议支持TCP、UDP通信模式支持APN虚拟专线连接支持服务器端心跳模式，可以使用服务器维护GPRS在线支持本地串口、远程服务器参数配置方式采用全新工业级GSM\GPRS四频模块,可在全球范围内使用采用工业级高速32位ARM处理器采用独立看门狗，抗干扰能力强，保证设备可靠运行支持电源反接保护二、设备控制功能：⏹设备自带4路继电器输出（可扩展多路）⏹每路继电器设常开常闭接点⏹支持modbus协议⏹断电自动恢复状态技术参数：标准：GPRS工作频段850/900/1800/1900Mhzsim卡参数3V/1.8V空闲电流<35mA输入电压9V～24V通信平均电流<60mA通信瞬间峰值电流<300mA串行数据接口RS-232/485数据速率110～230400bps相对湿度95%（无凝结）输出接点最大负载AC250V/10A ，DC30V/10A操作系统Windows 2000/XP及以上版本操作系统工作环境温度-20~+70℃存储温度-40~+85℃应用领域电力行业：电力远程抄表，变电站监控，电力线路监测，配电网络柱上开关监测水利行业：水质监测，水库闸门远程，水利GPRS调度，水管网监测，水库自动监测 石油行业：油气井的远程监控，远程油田自动化监测监控，.燃气管网监控市政行业：路灯远程监控管理，管网远程监测，城市能耗监测环保行业：污染源监测，大气环境监测，噪音监测，粉尘监测农业应用：大棚远程监测管理，水产养殖监测管理农，业水泵监测管理其它行业：仓库监控管理，电梯远程监控，远程起重机管理，工业能耗监测，加油站GPRS数据采集，GPRS气象信息采集。
采油场井口RTU测控系统
・计算机与通讯技术・采油场井口RT U测控系统肖红翼 翁惠辉 毛玉蓉(长江大学电信学院 湖北荆州)摘 要:文章较详细地介绍了井口RT U测控系统的组成及各部分的功能,并对系统中示功图的检测、CAN总线局域网的实现、井口数据监控系统的实现进行了较深入的探讨,并提出了一些较为新颖、实用的检测方法。
关键词:井口RT U;示功图;CAN总线局域网;PIC18F458单片微机中图法分类号:TE938+.2 文献标识码:B 文章编号:100429134(2007)06200672030 引 言油田中油井大多都分布得较为分散,油井工作状况的监测和控制,一直是采油场一项重要和困难的工作。
其大体上有三个方面的任务:(1)井口设备的日常管理,这部分工作主要是由油井巡视员或维修工定期对油井的产量、井口压力等数据进行记录,并对井口设备的异常情况进行处理;(2)井口设备技术数据的检测(包括抽油机平衡度、抽油机示功图等)及油井工作状况的诊断,这部分工作主要由工程技术人员来完成;(3)井口设备的数据管理,它主要完成的是生产经营报表及井口设备管理的工作,一般由管理人员完成。
现有的井口RT U主要实现的是对井口设备的日常管理,即上述第一项任务,它取代的是原先由人工抄写的部分。
而对油井采油工艺的选择有重要依据的技术数据,如抽油机的示功图、抽油机平衡度等却未作较多的涉猎,而实时、在线地获取这些数据对油井状况的分析以及指导采油作业等则具有更高的实用价值。
为此我们提出了一个可实现的跨层次的集数据检测、采集和管理为一体的井口RT U系统。
1 井口RTU测控系统的总体设计围绕以上提出的三个方面任务,我们将本系统分为三部分,即井口测控装置、数据传输及数据监控管理系统,如图1所示。
1)井口测控装置由PIC18F458单片微机为核心组成,主要实现油井油压、温度、流量的检测,油井压力的超压、欠压等情况的自动报警;抽油机悬点载荷、悬点图1 RTU系统组成位移的检测(实现抽油机示功图检测);抽油机的电机工作电压、电流、相位角检测(实现抽油机平衡度的检测)及利用变频器的对抽油机的电动机进行控制,达到节能增效的目的。
RTU远程控制终端在油田中的应用
源井所在的地理位置相对偏远 ，而且现 场环境 处于高海拔 高原气候 （ 昼夜 温差大， 四季湿度 变化较 大）以及对水泺井整套设备规模的要求等因 素， 此次采用Ｒ Ｔ ｕ 远程终端控制 系统完全符合 实际生产的需要， 与此 同时为了实现数据的远 距离传输， 还采用了无线网桥 来实现 网络的传输 ， 最
清单 如 表 １ 所示。
重要 的基 础 。
无 线 网桥 顾 名 思 义 就 是 无 线 网络 的 桥
（ ４ ） 高 效 的工 程 开发 工具 ， 符 合Ｉ Ｅｃ
在 远 程 现 场 的传 感器和 设备 。 将 测 得 的状 态 ６ ｌ １ ３ ｌ 一 ３ 标准， 支 持 ＬＤ、 ＦＢ Ｄ、 Ｉ Ｌ、 Ｓ Ｔ 、
或 信 号 种 程 序语 言 。 格式 。 它 还将 从 远程计 算 机 发 送 来的 数据 转 的工业 生 产中起 到 了极其 重要 的作用 。
运 行。 而 对井 口的 电动 阀和 潜 水 泵 采 用 电流 互感器进行实时监控 ， 并通 过 ＲＴＵ完 成 远 程 控 制 工作 。 ＲＴＵ与现 场 设 备 的 数 据 通讯 采集 方 案 主 要 包 括 对 现 场 一 次 仪 表 的 数 据 采集 ， 然 后再 通 过 以太 网传 输 到 操 作 站 ， 最
垫
Ｑ ：
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃｅ ｅｎ ｄ Ｔｅｃｈ ｎｏ ｌ ｏｇｙ ｝ ｎｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
Ｔ 技
术
Ｒ Ｔ Ｕ 远程控制终端在油田中的应用①
李富伟’ 黄飞 叶亭宇。 申学强 （ １ ． 青海油 田采油－ －ＵＴ程 技术 大队 青海海西 ８ １ ６ ＂ ４ ０ ０ ；２ 一 ． 青海油田采油三厂维护大队 青海海西 ８ １ ６ ４ ０ ０ ； ３ ． 长庆石化分 公司运行保障部 电修 队 陕西威阳 ７ １ ２ ０ ０ ０ ；４ ． 管道储运 （ 分）公司鲁宁输油处 山东邹城 ２ ７ ３ ５ ０ ０ ）
基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计
基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计0 引言每一个油田都拥有众多的油气井，并且分布在山川旷野里，油气井的管理方式多为由人工每日值守，定时检查设备运行情况，记录相关数据。
这种方式增加了用工人数，加大了护井工劳动强度，最重要的是影响对设备的监控。
当抽油机、电泵出现微小故障时，往往很难被人工及时发现，从而得不到有效地防护与控制。
为了能有效地发现油井、地层、油藏的变化，可用油井远程测控系统，通过在抽油机上安装位移传感器和载荷传感器，检测抽油机的工况，实时在线监测抽油机工作参数，及时发现故障并报警，及时维护。
本文提出了一种基于RTU 的油井远程测控系统的数据采集与传输层设计方案，并将该方案用于实际的井场应用中。
1 油井远程测控系统总体架构油井远程测控系统的总体架构如图1 所示，整个测控系统的组网架构分为现场局域网、企业信息网两大部分。
网络拓扑采用分层星型拓扑，是为了在中央测控室的中央测控服务器与现场局域网的各个测控代理服务器的测控对象之间建立更有效的连接方式。
每个测控分站设测控代理服务器，实时发送或读取的井场设备数据先经测控代理服务器处理后再并行传输到中央测控服务器，这样既让等级高的设备预警信号得到现场级的及时响应，又减轻了中央测控服务器处理数据的压力。
WEB 服务器与中央测控服务器通过数据库服务器连接，这种连接方式使WEB 服务器面向的对象是数据库服务器，有利于WEB 服务器在处理管理用户的指令时与中央监控服务器保持一定的时差，避免了相互动作间的冲突。
而所有这些数据来自于代理测控服务器通过井场数据采集与传输层得到的。
IT 目前最常见的数据采集与传输层的工作方式有图1 所示的两种情况。
其中井场1 针对安装多个传感器的油气井，在每个油气井处安装一个RTU 从站，能够对。
管网监测点RTU设备
管网监测点RTU设备SCADA监控系统的数据采集终端可以与各种硬件设备进行通讯（如压力仪表、流量仪表、水质检测仪表、水泵机组、机组电气柜等），采集现场的实时数据，NK－3101型壁挂式测控终端机，如下图示：NK－3101 数据采集端站RTU主要由通信模块、数据采集CPU模块、I/O模块、稳压电源、防雷器、隔离变压器、蓄电池等组成，CPU模块自带16个开关量输入(DI)，4个脉冲量输入（PI），8个模拟量输入(AI)。
1数据采集模块采集控制单元的主要技术指标和功能⏹内置16位微处理器；⏹大容量、低功耗、高速闪存存储器，带有电池后备；⏹实时时钟功能；⏹串行通信口（RS232/RS485），可支持自由口通信方式，它使终端可以与任何通信协议公开的其他设备、控制器进行通信，因此使可通信范围大大增加，系统配置更加灵活、方便。
⏹通信介质：无线电台、GPRS、双绞线、微波等；⏹通信协议：公开的标准通信协议；⏹工业级的工作温度范围，防护等级IP20，无须在控制箱内加入空调器；⏹状态和故障显示：状态指示灯显示硬件、编程、外围设备和电池等故障，并显示操作状态，例如：正常、无电等，并可把这些状态或故障信号传送给中心台，方便用户监测端的运行状态；⏹系统安装方便：主控微处理器和各种I/O模块的安装都是拔插式，很简单地将模块卡装在导轨上即可。
系统总线集成在模块上，模块与CPU之间和模块与模块之间都是通过总线连接器相连。
⏹模拟量输入模块：8路，0-5V/4-20mA，12位分辨率，转换时间≤100ms；⏹开关量输入：16路，带光电隔离，光电隔离保护≥3000V；⏹脉冲量输入：4路高速计数，30KHz以下；⏹雷电保护器；⏹仪表接线端子排；⏹7AH充电电池：24小时停电维持时间；⏹工作电压：12VDC；⏹停电处理：可充电池/UPS，24小时维持时间；⏹工作温度范围：-30℃～75℃；⏹工作相对湿度：10%~95%232口通信协议,9600波特率,1位开始,8位数据,1位停止,⏹1\查询2520缓存的PI、AI、DI发送HEX代码:AC 01 AD返回数据为4路PI,8路PI,16路DIPI1U PI1H PI1M PI1LPI2U PI2H PI2M PI2LPI3U PI3H PI3M PI3LPI4U PI4H PI4M PI4LAI1HAI1L,AI2HAI2L,AI3HAI3L,AI4HAI4L,AI5HAI5L,AI6HAI6L,AI7HAI7L,AI8HAI8LDIHDIL⏹2\设数发送HEX代码AC 02 位数1 位数2 位数3 位数4 当量1 当量2当量3 当量4 初值1 初值2 初值3 初值4 AE⏹3\设置RTU端机号发送HEX代码:AC 03 ADRESSH ADRESSL IP1 IP2 IP3 IP4 DKH DKL AF ADRESSH 端机号高8位ADRESSL 端机号低8位如2000号端机则发送ADRESSH=0x07 ADRESSL=0xD0DKH 服务器接收端口高8位DKL 服务器接收端口低8位如接收端口5001,则DKH=0x13 DKL=0x89IP1 IP2 IP3 IP4为IP号218.13.86.116对应IP1=0xDA IP2=0x0D IP3=0x56 IP4=0x74 完整例子如下:AC 03 07 D0 DA 0D 56 74 13 89 AF程序烧写配置位设置如下图示EEPROM地址配置如下00=秒01=分02=时03=日04=月05=年07=ADRESSH06=ADRESSL 0C=IP10A=IP209=IP308=IP40D=DKH0C=DKL。
油井监控系统传输层设备RTU的设计与实现
油井监控系统传输层设备RTU的设计与实现王文星;梁华庆;曹旭东;李凤民;潘居臣【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(23)5【摘要】油井监控系统可实现对油井数据的实时采集、传输、显示与控制;文章首先提出了一种油井监控系统的分层结构方案;然后,重点介绍了传输层设备RTU (remote terminal unit)的硬件设计与软件开发;运用嵌入式开发技术,RTU采用ARM处理器作为核心控制器,选用Linux作为内嵌的操作系统;最后,对RTU应用程序的设计进行了描述;与其他监控系统相比,文章所设计的系统具有兼容性好、容易移植、接口丰富、易拓展的特点;并可支持IPv4/IPv6双栈协议,以适应下一代互联网技术在智慧油田的应用.【总页数】4页(P1515-1518)【作者】王文星;梁华庆;曹旭东;李凤民;潘居臣【作者单位】中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京 102249;中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京 102249;中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院,北京 102249;中国石油华北油田数据中心,河北任丘062552;中国石油华北油田数据中心,河北任丘062552【正文语种】中文【中图分类】TP23【相关文献】1.基于Modbus RTU协议的水箱液位监控系统设计与实现 [J], 刘进;于海生;吴贺荣;刘旭东2.油井远程监控系统采集层设备RTM的设计与实现 [J], 李凤民;潘居臣;宋松;肖棋;丁大伟;张威;梁华庆;曹旭东3.基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计 [J], 董明明;孙万蓉;陈梓馥;程璐璐;王政;贾海龙4.基于MODBUS—RTU和GPRSDTU的煤气计量监控系统设计与实现 [J], 曾斌;5.油井工况多参数传输系统RTU的设计与实现 [J], 刘保罗;孙泽宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU
油田的采油井、输油管道和储油罐大都分布在野外，输油管道的空间跨度大，巡视员或维修工巡查难度大。
24小时监测的石油管道监控、油田管线监测系统一般采用无线数据传输方式。
由于监测现场都在野外无法供电，所以对监测设备要求较高。
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 是组成监测系统的现场核心设备。
可与各种变送器组合成为多种不同类型远程监控系统。
产品通过了国家权威检测。
该设备自带锂电池组、不需外部供电，并且功耗低、体积小、防水性能好，安装维护非常方便，能够有效解决目前油石油油田监控问题。
唐山平升RTU 对设备运行情况以及工作情况进行实时监视和记录，能够加快应急反应速度，有效提高安全状况及管理效率。
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 简介：
石油管道监控RTU 、油田管线监测RTU 功能特点：
GPRS 、CDMA 、及短消息传输 电池、太阳能、市电供电方式
兼容各种仪器仪表、变送器 防水、防尘、IP68
电池寿命2-5年 安装简便，扩点方便
DATA-6218 DATA-6216
石油管道监控RTU、油田管线监测RTU参数：
参数信息
产品名称DATA-6218 DATA-6216
天线内置外置
液晶无有
串口设参、远程设参
设参方式无线设参（手持机）、串口设参、远
程设参
尺寸349 x130 x 170mm 229x179x69mm
7路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串口接口 3 路 PI/DI、2 路 AI、1 路采集串
口
AI 信号类型 4-20mA /0-5V 信号精度0.5%
PI/DI 采集脉冲仪表及开关量
串口采集各种串口仪器仪表 RS232/RS485可选
CPU 32位处理器运行频率100MHz
存储容量4M
供电电压DC 10V-28V 市电、太阳能供电推荐DC12V
对外供电DC 5V /12V 可选
选配电池14.4V 14Ah
休眠功耗≤50uA/14.4V
采集功耗≤8mA/14.4V
传输功耗≤50mA/14.4V
工作环境温度：-40～+85℃；湿度：≤95%
波特率300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400（Bit/S）可选
安装方式壁挂式。