系統(tǒng)的要求

   將采氣二廠141井區(qū)榆2站、榆3站、榆4站、榆5站的數據上傳到采氣2廠監(jiān)控中心，實現對榆林氣田集氣站的全部集中監(jiān)控和管理。

通過超短波無線信道（美國MDS電臺）將上述4個站的數據先匯集到2配站，并進入2配站Honeywell計算機系統(tǒng)，再通過已有的光纖信道，將數據上傳到采氣2廠監(jiān)控中心。

本系統(tǒng)還將對141井區(qū)的一個井口進行自動遠程監(jiān)控，并通過超短波無線及光纖信道上傳到采氣2廠監(jiān)控中心。為今后實現全部井口的自動遠程監(jiān)視和管理做好技術儲備。

設備選型

本方案是根據我公司現場測試和榆林氣田的實際需求而設計的。無線通訊主設備選用美國MDS公司的無線數傳電臺MDS2710，采集設備選用ACTION公司的SCADAPACK RTU控制器。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的功能如下

通過超短波無線信道將榆2站、榆3站、榆4站、榆5站、1個井口站的數據先匯集到2配站，并進入2配站Honeywell計算機系統(tǒng)。

通過已有的光纖信道，將數據從2配站上傳到采氣2廠監(jiān)控中心。

實現對141井區(qū)的的集中監(jiān)視

對生產故障和參數越限進行實時報警

對井口站的外來人員非法入侵報警

對生產數據進行自動歷史記錄

自動打印生產報表

井口站的主要功能:

實時測量井口的工藝參數,并每小時上報中心一次.

通過門禁開關實時監(jiān)測是否有外來入侵,如有入侵,則立刻上報到中心.

如工藝參數報警,則立刻上報到中心.

自動檢測電池剩余容量,自動提醒更換電池.

主要設備技術指標：

1．RTU技術指標

榆2、榆3、榆4、榆5、2配站RTU選用SCADAPACK 32P 型，其主要指標如下：

內存：4M號Flash RAM, 8M SDRAM, 1M CMOS RAM.

內置實時日歷鐘。

三個RS232通信口，可分別連接工作站計算機、PLC、無線電臺。

通信協議：DNP3， MODBUS RTU/ASCII，DF1.

支持自報和存儲轉發(fā)。

供電：12—24VDC

使用環(huán)境：-40~ 70度。

井口站RTU選用SCADAPACK LP低功耗RTU，其主要指標如下：

內存：1M CMOS RAM， 512K Flash ROM

內置實時日歷鐘。

三個通信口，可分別連接流量計算機、無線電臺、GSM、GPRS、擴頻電臺及衛(wèi)星等通信設備。

五路標準模擬量輸入，可連接溫度、壓力及流量變送器。

可按照AGA-3，AGA-5，AGA-7， AGA-8 / NX-19，孔板公式對天然氣進行流量計算

可同時為現場5路4—20毫安儀表提供24伏供電

兩路脈沖輸入，可直接連接流量計。

一路0-32VDC模擬量輸入，可測量供電系統(tǒng)的備用電池電壓。

8路可編程開關量輸入輸出，可用于控制緊急切斷閥、門禁開關等。

工作方式：運行/休眠

供電方式：太陽能電池板或蓄電池

功耗：小于100~450mW

使用環(huán)境：-40~ 70度。

2．MDS2710電臺主要指標

高指標：傳輸速率達9600/19200bps, 透明標準RS232接口

使用頻率220-240MHz,占用帶寬小（12.5KHz/25KHz）

數據傳輸轉換時間快(Tx-Rx-Tx)，僅為7-10 ms

電臺輸出功率為1-5 W可調

高靈敏度低誤碼-110dBm(BER<10-6)

傳輸距離達30至50公里

收發(fā)轉換小于2ms

低功耗：<18ma（休眠狀態(tài)）< p="">

▼高可靠：采用數字信號處理、數字調制、糾錯編碼、強大的抗干擾能力、一體化設計等最先進技

電臺可連續(xù)發(fā)射工作

數據處理的功能，如RTS/CTS延遲、發(fā)射延時、限時器等，均可編程設置。

診斷測試功能包括：電臺參數、失電、接收信號強度、電源電壓變化、內部溫度等

溫度/濕度:-40℃～70℃/95%

寬電源電壓：10.5～16VDC

▼有網管：遠端電臺狀態(tài)（電壓、溫度、誤碼、功率、接收電平等）遠程監(jiān)視

遠端電臺告警（低電壓、數據格式錯誤、溫度過高、不匹配等）顯示

遠端電臺參數（串口速率、發(fā)射功率等）遠程設置

▼產品系列全/配套使用靈活：230M//400M/800M都有（可分別適用于山區(qū)、海上、平 原、城市、郊區(qū)等多種地形和環(huán)境）；單工臺、雙工臺、熱備份臺齊全（與各廠家RTU、 PLC、FTU等都可直接連接）

3．典型井口站的配置

井口站系統(tǒng)包括以下部件：

RTU控制器（SCADAPACK LP）

MDS2710數字電臺

天饋線系統(tǒng)

避雷器

太陽能供電系統(tǒng)（或供電電池）

門禁開關

4．榆2、榆3、榆4、榆5、2配站配置

RTU控制器（SCADAPACK32P）

MDS2710數字電臺

天饋線系統(tǒng)

避雷器

220VDC供電系統(tǒng)

系統(tǒng)方案

根據現場測試情況，結合榆林氣田的地形地貌，按如下方式組網:

1、以榆4站為分中心，通過230M超短波無線通信系統(tǒng),采集榆2、榆3、榆5及所屬口井的數據，全部數據在榆4站匯集后，統(tǒng)一傳輸到2配站。

2、榆2、榆3、榆4、榆5站站控系統(tǒng)的數據均通過RS232接口直接進RTU，并運行DF1通信協議。

3、榆4站匯集的全部數據通過無線系統(tǒng)上傳到2配站，并從2配站進入Honeywell計算機系統(tǒng)。2配站再通過光纖將數據上傳到監(jiān)控中心。

系統(tǒng)的結構示意圖如下：

系統(tǒng)安裝調試及運行：

本系統(tǒng)中，由于傳輸距離較遠，為減小系統(tǒng)損耗，主站采用200MHz高增益全向天線，采用國產低損耗電纜作饋線，各從站使用200MHz高增益定向天線及國產低損耗饋線。因中心站到各集氣站及井口地形復雜且最遠距離達30多公里，且受地勢影響有阻礙。為確定保系統(tǒng)運行正常，工程實施前對無線系統(tǒng)進行了實地電測，并根據電測數據確定主、從站天線架設高度。經測試，采用MDS2710電臺在主站架設15米左右的主站天線各外圍從站均可收到數據且無信號丟失，經72小時測試，系統(tǒng)運行可靠。

MDS2710和ACTION公司的SCADAPACK32采用串口通信方式進行連接，不需要流控制，只接收、發(fā)和地三線連接。SCADAPACK32和SLC5/03通信可組態(tài)選擇DF1全雙工，DF1半雙工主或DF1半雙工從方式。現場采集數據通過SLC500采集經過處理后，與SCADAPACK32通過DF1協議進行通信并進行數據交換，先后由串口將數據通過無數電臺送到主控室RTU。以完成對系統(tǒng)的數據的采集和監(jiān)控。

結論：

該工程已安裝施工并調試完成，現系統(tǒng)已安全運行多年，系統(tǒng)運行完全正常。該項目的順利實施提高了采氣二廠數據采集的自動化水平，為科學有效對采氣數據的管理打下了堅實的基礎。并以此項目為樣板在整個采氣廠得到了推廣。MDS2710電臺高效穩(wěn)定的工作能力得到了用戶的普遍認同，其優(yōu)越的性能和高質量的品質，是值得用戶信任的第一無線數據傳輸設備。