第一篇：油田生產(chǎn)信息智能監(jiān)控管理系統(tǒng)范文

油田生產(chǎn)信息智能監(jiān)控管理系統(tǒng)一、基本情況：

油田的一個(gè)采油廠由多口油井、計(jì)量站、管匯閥組，轉(zhuǎn)油站，聯(lián)合站、原油外輸系統(tǒng)、油罐以及油田的其它分散設(shè)施組成，那么整個(gè)采油廠的各種設(shè)施的工作狀態(tài)及采出油品的數(shù)據(jù)（主要有溫度、壓力、流量等）就直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩(wěn)定及原油質(zhì)量。目前大多由人工每日定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行情況并測(cè)量、統(tǒng)計(jì)采油數(shù)據(jù)。由于油井?dāng)?shù)量多且分布范圍為幾百平方公里，必然使工人勞動(dòng)強(qiáng)度加重，并且影響了設(shè)備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，甚至準(zhǔn)確性。也同時(shí)存在筆誤，作假等隱患。這樣會(huì)導(dǎo)致上層無(wú)法及時(shí)了解到現(xiàn)場(chǎng)情況，并且不能根據(jù)生產(chǎn)所消耗的實(shí)際勞動(dòng)力、電力及原料消耗等數(shù)據(jù)，制定較有效、靈活處理方案。所以提高采油廠的自動(dòng)化、信息化水平就顯得極為突出。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化的飛速發(fā)展和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的日積月累，采用傳統(tǒng)的管理方式和數(shù)據(jù)手工記錄模式已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展要求。生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢的網(wǎng)絡(luò)化已成為現(xiàn)代企業(yè)提高工作效率，降低生產(chǎn)成本的有效手段。要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和設(shè)備信息的實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)分析，指令的遠(yuǎn)程下達(dá)以及對(duì)設(shè)備的控制等功能，迫切要求分布廣泛的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。

二、系統(tǒng)方案：

2.1、系統(tǒng)概述：

遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控廠家的油田生產(chǎn)信息智能監(jiān)控管理系統(tǒng)通過(guò)在抽油井口上安裝的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和三相多功能電表等，實(shí)現(xiàn)了油井電力參數(shù)檢測(cè)的同時(shí)，擴(kuò)展了油井的其他參數(shù)，如井口溫度、壓力、電機(jī)溫度、電流曲線圖、示功圖等，具備了油井上能夠?qū)崿F(xiàn)的控制功能（報(bào)警、空抽控制，定時(shí)啟?？刂啤?shí)時(shí)節(jié)能控制，缺相負(fù)荷超限停機(jī)控制、啟停的遠(yuǎn)程遙控等）。由于油田的范圍很大，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)與監(jiān)控中心之間距離很遠(yuǎn)，難以架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)，即使條件較好的油田架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)其前期投入成本及維護(hù)成本都非常高。所以本方案采用GPRS無(wú)線組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)與中心之間的信息及數(shù)據(jù)傳輸。

油田生產(chǎn)信息智能監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)做有效的統(tǒng)計(jì)、分析。監(jiān)控中心通常位于廠區(qū)內(nèi)的有線局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，與辦公管理網(wǎng)相連接。監(jiān)控中心的管理服務(wù)器負(fù)責(zé)全部數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的發(fā)布。廠區(qū)管理層的相關(guān)人員，即可通過(guò)辦公局域網(wǎng)絡(luò)直接登錄至信息中心的服務(wù)器上，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視以及各類(lèi)報(bào)表數(shù)據(jù)的查詢。還可以透過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的接口讓出差在外地的工程師瀏覽數(shù)據(jù)。

2.2、系統(tǒng)組成：

2.21、數(shù)據(jù)管理層（監(jiān)控中心）：

硬件主要包括：工作站電腦、服務(wù)器（電信、移動(dòng)或聯(lián)通固定IP專(zhuān)線或者動(dòng)態(tài)ip域名方式）。

軟件主要包括：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)中心軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、油田生產(chǎn)信息智能監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件平臺(tái)（采用B/S結(jié)構(gòu)，可以支持在廣域網(wǎng)進(jìn)行瀏覽查看）、防火墻軟件。

2.22、數(shù)據(jù)傳輸層（數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)）：

采用移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，系統(tǒng)無(wú)需布線構(gòu)建簡(jiǎn)單、快捷、穩(wěn)定。

移動(dòng)GPRS無(wú)線組網(wǎng)模式具有：數(shù)據(jù)傳輸速率高、信號(hào)覆蓋范圍廣、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、安全性高、運(yùn)行成本低、維護(hù)成本低等特點(diǎn)。

2.23、數(shù)據(jù)采集層（前端硬件設(shè)備）：

遠(yuǎn)程測(cè)控成套設(shè)備：測(cè)控終端。

傳感計(jì)量設(shè)備：壓力傳感器、溫度傳感器、流量計(jì)、三相多功能電表、電磁閥。

三、系統(tǒng)功能：

1、采集功能：

油井電機(jī)：三相電壓。

油井電機(jī)：三相電流。

油井電機(jī)：有功功率。

油井電機(jī)：無(wú)功功率。

油井電機(jī)：總電量。

油井井口：壓力值。

油井井口：溫度值。

油井井口：流量值。

2、告警功能：

停電告警、電力參數(shù)、壓力、溫度、流量故障告警、測(cè)控終端告警。

狀態(tài)變化報(bào)警提示：告警狀態(tài)變化。如壓力突然增大或變小。

電機(jī)過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、缺相、斷相、欠流、三相不平衡等故障。

3、存儲(chǔ)功能：

電力參數(shù)、壓力、溫度、流量信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

4、查詢功能：

電力參數(shù)、壓力、溫度、流量信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報(bào)表。

5、統(tǒng)計(jì)功能：

報(bào)表功能：日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)。

曲線功能：日曲線、月曲線、年曲線。

6、打印功能：

電力參數(shù)、壓力、溫度、流量信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報(bào)表。

7、安全功能：

密碼功能：進(jìn)入系統(tǒng)必須輸入密碼。

權(quán)限功能：不同的操作員具有不同的功能。

用戶切換：不同的操作員交接時(shí)可以在系統(tǒng)切換。

8、擴(kuò)展功能：

電力參數(shù)、壓力、溫度、流量數(shù)量：用戶可以添加或刪除站點(diǎn)。

遠(yuǎn)程控制：在加電池閥門(mén)的情況下可輸出遠(yuǎn)程控制閥門(mén)或電機(jī)的開(kāi)啟。

9、設(shè)置功能：

站點(diǎn)信息錄入、修改。

采集周期設(shè)置、修改。

10、遠(yuǎn)程維護(hù)功能：

遠(yuǎn)程設(shè)置站點(diǎn)（電力參數(shù)、壓力、溫度、流量）工作參數(shù)。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)：

1、實(shí)用性：油田油井站點(diǎn)地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的GPRS網(wǎng)絡(luò)高信號(hào)捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

2、實(shí)時(shí)性：采用最新的通信和軟硬件技術(shù)，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多線程的遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在幾秒時(shí)間內(nèi)，可以讓成百上千臺(tái)的測(cè)控終端實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)故障信息的及時(shí)報(bào)警。

3、可擴(kuò)充性：系統(tǒng)預(yù)留接口，可以進(jìn)行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無(wú)限擴(kuò)展，便于長(zhǎng)期的升級(jí)和維護(hù)，延長(zhǎng)系統(tǒng)的壽命，通過(guò)更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。

4、易維護(hù)性：系統(tǒng)可對(duì)測(cè)控終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程測(cè)控終端升級(jí)等。

5、操作簡(jiǎn)易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計(jì)，全過(guò)程全中文幫助，操作簡(jiǎn)單方便。

第二篇：基于物聯(lián)網(wǎng)的油田智能信息監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)踐

基于物聯(lián)網(wǎng)的油田智能信息監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)踐

1、概述

油田涉及各種設(shè)備和系統(tǒng)，油井?dāng)?shù)量多且分布范圍由幾十至上百平方公里，分布比較零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定時(shí)檢查各設(shè)備運(yùn)行情況并記錄各相關(guān)數(shù)據(jù)。這種方式必然增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并且影響了設(shè)備監(jiān)控與采油數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。并且當(dāng)抽油機(jī)、電泵、油壓、油溫等出現(xiàn)異常時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，得不到有效監(jiān)控、防患和控制。為此，油田急需建設(shè)一套基于物聯(lián)網(wǎng)的油田智能信息監(jiān)控系統(tǒng)。以實(shí)現(xiàn)智能的監(jiān)測(cè)和控制油田的油井、計(jì)量站、聯(lián)合站、油品集輸、油罐、天燃?xì)庹镜雀鞣N重要設(shè)施和油田安全生產(chǎn)場(chǎng)所，監(jiān)測(cè)、采集和匯集生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的分析、定位、處理和控制。

該系統(tǒng)采用以ZigBee為無(wú)線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)組建無(wú)線傳感器通信網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、音視頻監(jiān)控技術(shù)、GIS、GPS以及現(xiàn)代軟件工程理論和軟件編程方法等技術(shù)來(lái)解決行業(yè)信息化中生產(chǎn)信息的智能監(jiān)測(cè)與控制，還可應(yīng)用于各相關(guān)行業(yè)的各種信息化監(jiān)測(cè)與控制領(lǐng)域。

2、應(yīng)用背景

隨著世界科技和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各種資源信息的獲取和控制傾向于自動(dòng)化、智能化，特別是具有危險(xiǎn)性、人力不方便觸及、數(shù)量巨大的設(shè)備參數(shù)控制等方面。例如：人們對(duì)石油的需求日益增大，石油資源又是一種不可再生的天然資源，加之油田企業(yè)各崗位原則上不增編的用人機(jī)制，在此種條件下如何確保油田企業(yè)安全、高效穩(wěn)產(chǎn)是油田企業(yè)所面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。油田采油通常由油井、計(jì)量站、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、原油外輸系統(tǒng)、油罐、天燃?xì)夤抟约坝吞锏钠渌O(shè)施組成，整個(gè)采油廠、礦、站各種生產(chǎn)設(shè)施的工作狀態(tài)及其產(chǎn)品（如水、油、氣等）的相應(yīng)數(shù)據(jù)（如溫度、壓力、流量等）就直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩(wěn)定及安全，而這些重要數(shù)據(jù)目前大多由人工方式每日定時(shí)檢查設(shè)備運(yùn)行情況并測(cè)量、統(tǒng)計(jì)相關(guān)各生產(chǎn)數(shù)據(jù)，這種客觀條件必然使工人勞動(dòng)強(qiáng)度加重，并且影響了設(shè)備監(jiān)控與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，甚至準(zhǔn)確性，同時(shí)存在疏漏、筆誤和作假等隱患。目前，我國(guó)一些油田企業(yè)也采取一些通過(guò)諸如RS485總線形式的局域有線網(wǎng)、便攜式采集設(shè)備的方式或以GSM短信息的方式達(dá)到對(duì)油井部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

之目的，一定程度上解決了上述問(wèn)題，但這些技術(shù)有較大的局限性。首先，油田各采油廠、礦、站需要監(jiān)測(cè)的設(shè)備量較大，并相對(duì)分散，有線組網(wǎng)方式布線困難，靈活性差，建設(shè)成本高，而且出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，短時(shí)間內(nèi)很難定位和排除故障點(diǎn)；其次，油田各采油廠、礦、站內(nèi)通常都有大功率的電機(jī)、泵機(jī)甚至變電站，這些設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的干擾可直接侵入網(wǎng)絡(luò)而導(dǎo)致有線網(wǎng)絡(luò)癱瘓，嚴(yán)重時(shí)周邊設(shè)備都不能正常工作；第三，有線網(wǎng)絡(luò)對(duì)油田各設(shè)備的檢修產(chǎn)生一定程度的障礙，一旦維修人員維修時(shí)不小心可能導(dǎo)致有線網(wǎng)絡(luò)的物理連接失效，使有線網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。至于便攜式采集設(shè)備，其只能解決部分生產(chǎn)設(shè)備或數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)問(wèn)題，而且由于其采集時(shí)需要人工安裝到相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備上，將相應(yīng)數(shù)據(jù)采集到便攜式設(shè)備中，需要經(jīng)常拆裝，其與生產(chǎn)設(shè)備的接口部分磨損嚴(yán)重，常出現(xiàn)接觸不良或無(wú)法連接的問(wèn)題，并且將采集來(lái)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要人工方式再上傳至生產(chǎn)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，仍然存在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性差和便攜式設(shè)備丟失等問(wèn)題；采用短消息的方式也存在上述問(wèn)題，即基于（GSM）的短消息（SMS）或無(wú)線分組網(wǎng)（GPRS）通信方式實(shí)現(xiàn)了僅是對(duì)油井設(shè)備的監(jiān)控，雖然解決了油田井口一些設(shè)備的監(jiān)控問(wèn)題，但仍然存在短消息滯后、丟失、GPRS掉線等通信受阻問(wèn)題，其通信設(shè)備相對(duì)于ZigBee模塊成本高、還需長(zhǎng)期繳納信息服務(wù)費(fèi)，該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和控制的安全性差。

傳感器技術(shù)是一種自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域；ZigBee（802.15.4協(xié)議）技術(shù)是一種新一代的短距離雙向無(wú)線通信技術(shù)，具有低成本（免執(zhí)照頻段、免專(zhuān)利協(xié)議）、低功耗（省電）、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全性高、抗干擾力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)自愈力強(qiáng)的特點(diǎn)，二者融合并輔以相應(yīng)控制器可克服以上組網(wǎng)方式或系統(tǒng)的局限性，徹底實(shí)現(xiàn)油田信息的智能化監(jiān)測(cè)和控制。

3、系統(tǒng)建設(shè)目的

本系統(tǒng)是以克服上述缺失和局限性為基礎(chǔ)，結(jié)合并推廣了現(xiàn)有油田生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)思路，將油田的采油廠、礦、站中的計(jì)量站、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、原油外輸系統(tǒng)、油罐、天燃?xì)夤抟约坝吞锏钠渌O(shè)施的生產(chǎn)工況、工作狀態(tài)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或信息，利用傳感器技術(shù)和ZigBee技術(shù)構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)時(shí)、安全、低成本地將監(jiān)測(cè)和控制信息通過(guò)本地監(jiān)控中心的油田信息監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件接入油田企業(yè)現(xiàn)有的各級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田企業(yè)各相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備、生智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

產(chǎn)數(shù)據(jù)、安全指標(biāo)等信息的監(jiān)測(cè)、定位、分析處理、顯示、警示和控制。

4、系統(tǒng)實(shí)施原理

本系統(tǒng)采用基于ZigBee通信與傳感器組網(wǎng)的行業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。以無(wú)線ZigBee技術(shù)為實(shí)現(xiàn)方式之一，其中基于ZigBee與傳感器組網(wǎng)的油田信息監(jiān)控系統(tǒng)包括如下單元：

監(jiān)控對(duì)象N：指油田的各采油廠、礦、站生產(chǎn)中所關(guān)注的各種生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)等信息，監(jiān)控對(duì)象的編號(hào)N（以下同）可以取1，2，3，……，n（n<65000以下同）的整數(shù)。如各管線（水、氣、油）的壓力、溫度、流速流量等；電機(jī)的工作電壓、電流和功率等。

傳感器模塊N：對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控對(duì)象從1——n整數(shù)編號(hào)，用于檢測(cè)和識(shí)別被監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，并將識(shí)別到的各信息轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電信號(hào)（稱數(shù)據(jù)信息）；

執(zhí)行器模塊N：對(duì)應(yīng)于被監(jiān)控對(duì)象從1——n整數(shù)編號(hào)，用于執(zhí)行ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)來(lái)的控制指令，對(duì)被監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)施加影響，使被監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)保持在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的正常狀態(tài)下；

ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊N：用于將傳感器模塊傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊（X或Y），并接收來(lái)自ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊（X或Y），經(jīng)串行接口發(fā)給執(zhí)行器模塊, 同一網(wǎng)段的ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊的編號(hào)X和Y可分別是1，2，3，……，n的整數(shù)，n通常小于65000；

ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊（X或Y）：用于將來(lái)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊或鄰近ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給就近的ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊或ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊，并將來(lái)自ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊的控制信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊；

ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊：用于將來(lái)自ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)串行接口或以太網(wǎng)接口傳至本地監(jiān)控中心，并將本地監(jiān)控中心發(fā)出的控制信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊；

本地監(jiān)控中心：與ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊直接相連接點(diǎn)監(jiān)控服務(wù)器或服務(wù)器群所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)稱本地監(jiān)控中心，其通過(guò)監(jiān)控服務(wù)器或服務(wù)器群內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件，處理和分析ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)來(lái)的油田生產(chǎn)信息，將相應(yīng)的控制信息再下達(dá)給ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊，運(yùn)用組態(tài)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及中間件智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)融合并直觀地實(shí)時(shí)在大屏幕上顯示和配以聲光警示，必要時(shí)，將必要的相關(guān)信息通報(bào)異地或上級(jí)監(jiān)控中心；

異地監(jiān)控中心：油田網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中，除本地監(jiān)控中心以外的其他網(wǎng)絡(luò)均稱異地監(jiān)控中心，必要時(shí)其可通過(guò)油田現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)，與本地監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)油田各生產(chǎn)信息的共享和交互。

傳感器模塊與ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊可組成一體或分體來(lái)監(jiān)測(cè)，通過(guò)串行接口連接對(duì)被監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，按需將多個(gè)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊、多個(gè)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊組成星形網(wǎng)、樹(shù)形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)以及它們間的組合網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的；以本地監(jiān)控中心為組網(wǎng)參考點(diǎn)，由就近的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊通過(guò)串口或以太網(wǎng)接口與本地監(jiān)控中心的油田信息監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器或服務(wù)器群相連，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)軟件（含數(shù)據(jù)庫(kù)）對(duì)油田信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)、定位和監(jiān)控，遇突發(fā)事件時(shí)立即定位事件點(diǎn)并警示，對(duì)警示若無(wú)人工處置，則系統(tǒng)在一定時(shí)限內(nèi)適時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)本地相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案對(duì)事件進(jìn)行處置；重大突發(fā)事件自動(dòng)上報(bào)上級(jí)監(jiān)控中心并根據(jù)事件優(yōu)先級(jí)啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案；本地監(jiān)控中心通過(guò)已有的網(wǎng)絡(luò)與異地監(jiān)控中心相連，必要時(shí)與上級(jí)油田信息系統(tǒng)監(jiān)控中心進(jìn)行信息交互，重大突發(fā)事件可啟動(dòng)上級(jí)應(yīng)急預(yù)案數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，形成油田信息點(diǎn)、線、面相結(jié)合的智能化立體監(jiān)控體系。

5、系統(tǒng)實(shí)施方法

該系統(tǒng)涉及基于ZigBee的水、氣和油相關(guān)的溫度、壓力、流量等各類(lèi)傳感器，為表述表述方便將其定義為監(jiān)控對(duì)象，具體實(shí)施方法如圖1系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。

監(jiān)控對(duì)象1：指油田的各采油廠、礦、站等油田生產(chǎn)所關(guān)心的包括但不限于諸如油井、計(jì)量站、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、原油外輸系統(tǒng)、油罐、天燃?xì)夤抟约坝吞锏钠渌O(shè)施。具體例如各種生產(chǎn)設(shè)施的工作狀態(tài)及其產(chǎn)品（如水、油、氣等）的相應(yīng)數(shù)據(jù)（如溫度、壓力、流量、流速等）；各電機(jī)的工作電壓、電流和功率、溫度等；各種重點(diǎn)安全設(shè)備或設(shè)施的安全警戒等；

傳感器模塊2：安裝于監(jiān)控對(duì)象1上，用于檢測(cè)和識(shí)別被監(jiān)控對(duì)象1的狀態(tài)，并將識(shí)別到的各信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息；

ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊4：通過(guò)數(shù)據(jù)總線或RS232串口接收傳感器模塊2監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息，將收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊5或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

模塊6，并接收來(lái)自ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊5或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊6的控制信息，同時(shí)將該控制信息發(fā)送給執(zhí)行器模塊3，通過(guò)執(zhí)行器模塊3對(duì)被監(jiān)控對(duì)象1施加影響，使被監(jiān)控對(duì)象1的各狀態(tài)保持在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的正常狀態(tài)下；

ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊5和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊6：分別接收來(lái)自ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊4發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息并轉(zhuǎn)發(fā)給ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7，同時(shí)接收Z(yǔ)igBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7發(fā)出的控制信息并轉(zhuǎn)發(fā)給ZigBee終端節(jié)點(diǎn)模塊4；

ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7：接收Z(yǔ)igBee路由節(jié)點(diǎn)模塊5或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊6發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)串口或以太網(wǎng)接口將該數(shù)據(jù)信息發(fā)送給本地監(jiān)控中心8的工控機(jī)或服務(wù)器或服務(wù)器群，同時(shí)將監(jiān)控中心發(fā)出的控制信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊5或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊6；

本地監(jiān)控中心8：由至少1臺(tái)工控機(jī)或服務(wù)器或服務(wù)器群以及其他設(shè)備搭建的局域網(wǎng)絡(luò)，其通過(guò)串口或以太網(wǎng)口與ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7相連，接收來(lái)自ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析、處理和定位，并將處置的結(jié)果以控制信息的方式發(fā)出給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊7；

異地監(jiān)控中心9：油田網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中，除本地監(jiān)控中心8以外的其他網(wǎng)絡(luò)均稱異地監(jiān)控中心9，其通過(guò)油田現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)，與本地監(jiān)控中心8聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)油田各生產(chǎn)信息的共享和交互。所有ZigBee模塊中由 CC2431芯片及其外圍電路構(gòu)成，用匯編和C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)各模塊的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)油田各相關(guān)信息的共享，將搭建的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與油田現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)相連，通過(guò)各監(jiān)控中心B/S架構(gòu)、C/S架構(gòu)或二架構(gòu)相結(jié)合的系統(tǒng)監(jiān)控軟件，用逐級(jí)授權(quán)的方式安全實(shí)現(xiàn)油田信息的實(shí)時(shí)共享和交互，系統(tǒng)總體通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)涫疽鈭D見(jiàn)圖2，部分油田報(bào)表實(shí)例間附表1。

需明確的是ZigBee模塊無(wú)線通信的有效通信半徑是100米左右，在實(shí)施中的經(jīng)驗(yàn)是ZigBee各模塊間的最遠(yuǎn)布設(shè)距離應(yīng)小于45米，在實(shí)際復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中一旦相鄰的一個(gè)ZigBee模塊失效，則相隔此失效模塊的兩個(gè)ZigBee模塊仍能通過(guò)自動(dòng)搜尋而進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自愈和自恢復(fù)，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

監(jiān)控中心平臺(tái)軟件的具體實(shí)施方式是運(yùn)用組態(tài)技術(shù)、計(jì)算機(jī)自控技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)、三維瀏覽技術(shù)、中間件技術(shù)，以當(dāng)前主流的B/S和C/S相結(jié)合的智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

混合架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，集信息采集、監(jiān)視、監(jiān)測(cè)、控制、指揮（調(diào)度）為一體的軟件平臺(tái)。

6、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)各種傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)油田工業(yè)生產(chǎn)各重要設(shè)備或環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)與感知，結(jié)合ZigBee技術(shù)組建無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，建立物聯(lián)網(wǎng)感知體系，利用本地和異地監(jiān)控中心的油田生產(chǎn)信息監(jiān)控系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田各生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制。具有低成本（ZigBee免執(zhí)照頻段且免專(zhuān)利協(xié)議）、工作時(shí)間長(zhǎng)（兩節(jié)5號(hào)電池能工作6——24個(gè)月）、安全性高、抗干擾力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活（拆裝方便）、網(wǎng)絡(luò)容量大、網(wǎng)絡(luò)自愈力強(qiáng)的特點(diǎn)，并通過(guò)監(jiān)控中心管理系統(tǒng)軟件，本系統(tǒng)可有效降低油田工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，徹底解決了人工巡檢方式、短消息方式以及其他方式采集和監(jiān)控油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的不足和局限性。本系統(tǒng)的監(jiān)控方法可最大限度地利用油田現(xiàn)有的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，變革油田信息系統(tǒng)原有分散、獨(dú)立的集合式監(jiān)管為以各級(jí)監(jiān)控中心為核心的集成式監(jiān)管，真正做到油田信息的智能化、實(shí)時(shí)化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，特別是對(duì)重大突發(fā)事件的實(shí)時(shí)分析、決策和解決發(fā)揮不可替代的作用。本系統(tǒng)還可應(yīng)用于市政、軍事、電力、水利、能源礦業(yè)、家庭自動(dòng)化、監(jiān)獄、交通、汽車(chē)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、物流管理和醫(yī)療護(hù)理等領(lǐng)域，另外隨著ZigBee芯片技術(shù)的完善，其還可以對(duì)局部區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)例如車(chē)輛、監(jiān)獄的服刑人員等進(jìn)行跟蹤和高精度定位。智能監(jiān)控/專(zhuān)業(yè)服務(wù)

M2M定制第一品牌

第三篇：配電網(wǎng)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)技術(shù)方案

目錄

一、項(xiàng)目背景................................................................................................................3 1.1、項(xiàng)目背景.......................................................................................................3

二、選題理由................................................................................................................4 2.1、問(wèn)題提出.......................................................................................................4 2.2、確定課題項(xiàng)目...............................................................................................4

三、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析........................................................................................4 3.1目標(biāo)設(shè)定..........................................................................................................4 3.1.1 數(shù)據(jù)采集規(guī)范化，科學(xué)化..................................................................5 3.1.2實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)報(bào)警...................................................................5 3.1.3實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或者自動(dòng)調(diào)整負(fù)荷平衡。...................................................5 3.1.4 溫度數(shù)據(jù)采集......................................................................................5 3.1.5 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源共享..........................................................................6 3.1.6降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率...........................................................6 3.1.7提示用戶服務(wù)質(zhì)量和供電可靠性.......................................................6 3.2目標(biāo)實(shí)現(xiàn)可行性分析......................................................................................6 3.2.1配電監(jiān)控終端.......................................................................................6 3.2.2綜合剩余電流斷路器...........................................................................7 3.2.3遙控相位自動(dòng)切換開(kāi)關(guān).......................................................................7 3.2.4系統(tǒng)軟件...............................................................................................7

四、提出方案................................................................................................................7 4.1方案的提出......................................................................................................7 4.1.1配電網(wǎng)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)...................................................................7 4.2方案的選擇......................................................................................................8 4.2.1 方案......................................................................................................8 4.2.2最佳方案的確定...................................................................................8

五、詳細(xì)技術(shù)方案........................................................................................................8 5.1功能特點(diǎn)................................................................................................11 5.2硬件配置：............................................................................................11

5.3軟件平臺(tái)：............................................................................................13 5.4軟件模塊功能........................................................................................14 5.5詳細(xì)解決方案........................................................................................16 5.6軟件配置................................................................................................17

六、效益分析..............................................................................................................24 6.1經(jīng)濟(jì)效益........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

6.1.1降低臺(tái)區(qū)低壓線損率的經(jīng)濟(jì)效益.....................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.1.2設(shè)備管理的經(jīng)濟(jì)效益.........................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.2管理效益........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6.3社會(huì)效益........................................................................錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

七、總結(jié)......................................................................................................................24

低電壓二級(jí)聯(lián)調(diào)綜合解決方案

----智能配電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)一、項(xiàng)目背景

1.1、項(xiàng)目背景

隨著農(nóng)村“三相不平衡負(fù)荷”治理以及“低電壓”綜合治理工作的開(kāi)展，各縣公司積累了大量的農(nóng)村臺(tái)區(qū)的綜合普查和治理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)目前只是手工進(jìn)行收集和人工匯總，顯出了以下問(wèn)題：

1、數(shù)據(jù)量大，比如農(nóng)村低電壓用戶的普查數(shù)據(jù)每縣的數(shù)據(jù)就在2萬(wàn)多條以上，還有大量的匯總數(shù)據(jù)和報(bào)表。

2、明明知道某個(gè)臺(tái)區(qū)的數(shù)據(jù)不平衡，有時(shí)候只能進(jìn)行人工的去調(diào)整負(fù)荷，但是人工調(diào)整負(fù)荷就面臨改線換線等一些列問(wèn)題，操作起來(lái)十分困難。

3、臺(tái)區(qū)監(jiān)控不到位，不能及時(shí)監(jiān)測(cè)到臺(tái)區(qū)的運(yùn)行情況，比如臺(tái)區(qū)漏電流情況，臺(tái)區(qū)油溫，接線柱溫度，以及不能實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)運(yùn)行自動(dòng)化等。

4、臺(tái)區(qū)現(xiàn)行的開(kāi)關(guān)耗能較大，希望能尋找一款無(wú)耗能的綜合斷路器替代。

5、數(shù)據(jù)只是以紙質(zhì)或者電力文檔的模式存在，不方便歸集和處理

6、大量原始數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分散在個(gè)基層單位，只是簡(jiǎn)單的堆積，要查詢起來(lái)很難，更不用說(shuō)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析了。

7、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理速度太慢，這樣就造成數(shù)據(jù)上報(bào)不及時(shí)，甚至容易出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)遺漏和出錯(cuò)的發(fā)生。

8、人工處理工作量大，最為關(guān)鍵重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)無(wú)法分析和共享。

9、不方便上級(jí)單位監(jiān)管基層工作。

二、選題理由

2.1、問(wèn)題提出

一些地方配電網(wǎng)線路末端電壓較低（達(dá)160V左右）的問(wèn)題相當(dāng)突出，嚴(yán)重影響了國(guó)家“家電下鄉(xiāng)”政策的實(shí)施，為此國(guó)家總理溫家寶有過(guò)專(zhuān)門(mén)的指示，國(guó)網(wǎng)公司也因此于2010年12月16日在安徽屯溪召開(kāi)了全國(guó)電力系統(tǒng)低電壓綜合治理會(huì)議，將配電網(wǎng)低電壓綜合治理問(wèn)題正式納入各地電力部門(mén)的一項(xiàng)重要工作。

低電壓綜合治理，主要分為三個(gè)層面，首先是配電網(wǎng)的合理性（變壓器的容量匹配、線路線徑大小的匹配、供電線路半徑的長(zhǎng)短）；其次，配電網(wǎng)的技術(shù)水平高低；最后，加強(qiáng)客戶的用電管理。

以前三相負(fù)荷調(diào)整都是電工自己到臺(tái)區(qū)去測(cè)量電流，采集多個(gè)點(diǎn)、次后才可以調(diào)整。在調(diào)整的時(shí)候，需要斷線、換相，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，效率很低，三相負(fù)荷的調(diào)整既滯后，又很不準(zhǔn)確。

2.2、確定課題項(xiàng)目

為解決以上以上農(nóng)村臺(tái)區(qū)綜合治理的問(wèn)題，為發(fā)揮科學(xué)服務(wù)社會(huì)的作用，借助現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升農(nóng)村臺(tái)區(qū)綜合治理的能力，在局領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一部署下，我市電力公司啟動(dòng)了臺(tái)區(qū)低電壓和負(fù)荷不平衡調(diào)整二級(jí)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)的課題，以處理日益增長(zhǎng)的各級(jí)電網(wǎng)各類(lèi)負(fù)荷不平衡調(diào)整和低電壓?jiǎn)栴}。

三、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析

3.1目標(biāo)設(shè)定

為配合臺(tái)區(qū)負(fù)荷不平衡和低電壓治理，建議配電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)分步分階段進(jìn)行實(shí)施，主要目標(biāo)如下：

3.1.1 數(shù)據(jù)采集規(guī)范化，科學(xué)化

能夠及時(shí)采集到臺(tái)區(qū)的用電負(fù)荷，電壓電流，功率等一系列配變參數(shù)，用于臺(tái)區(qū)基本數(shù)據(jù)的掌握。

具體參數(shù)包括（當(dāng)前總有功功率，當(dāng)前A,B,C有功功率，當(dāng)前總無(wú)功功率，當(dāng)前A,B,C無(wú)功功率，當(dāng)前總功率因數(shù)，當(dāng)前A,B,C功率因數(shù)，當(dāng)前A,B,C相電壓，當(dāng)前A,B,C 相電流，當(dāng)前零序電流，當(dāng)前總視在功率，當(dāng)前A,B,C視在功率，正向有功總電能，費(fèi)率1，2，3，4有功總電能，反向有功總電能，費(fèi)率1，2，3，4反向有功總電能，正向無(wú)功總電能，費(fèi)率1，2，3，4正向無(wú)功總電能，反向無(wú)功總電能，費(fèi)率1，2，3，4反向無(wú)功總電能）

3.1.2實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，自動(dòng)報(bào)警

如果臺(tái)區(qū)出現(xiàn)異常情況，可通過(guò)調(diào)度軟件進(jìn)行臺(tái)區(qū)操作，例如分閘、合閘、控制繼電器等操作。

如果表箱出出現(xiàn)供電異常，可以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分閘，合閘和參數(shù)操作等。軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路運(yùn)行情況，通過(guò)臺(tái)區(qū)終端，實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間告警，預(yù)警功能。圖形化監(jiān)控上會(huì)直接定位是哪個(gè)變壓器出現(xiàn)故障，變壓器運(yùn)行的顏色有綠色變成紅色，提示告警。

3.1.3實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或者自動(dòng)調(diào)整負(fù)荷平衡。

設(shè)定好臺(tái)區(qū)最高限制的不平衡率，可以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人工或者自動(dòng)的對(duì)換相開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)換相，用于自動(dòng)調(diào)整負(fù)荷平衡，使其線路的不平衡率降到預(yù)定的不平衡率以下。并可以通過(guò)軟件查詢當(dāng)前線路的負(fù)荷情況，用戶在某相的使用情況等具體詳細(xì)信息。

3.1.4 溫度數(shù)據(jù)采集

可以采集臺(tái)區(qū)的油溫以及出線側(cè)的接線柱溫度。并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)報(bào)警，改變了以往通過(guò)人工測(cè)試或者通過(guò)紅外測(cè)試儀測(cè)試的手段，大大簡(jiǎn)化了工作強(qiáng)度，節(jié)

省了工作時(shí)間，并可以得到相當(dāng)準(zhǔn)確的溫度，直觀反映臺(tái)區(qū)運(yùn)行情況。

3.1.5 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源共享

通過(guò)本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，擺脫傳統(tǒng)的手工處理信息方式，利用先進(jìn)的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)部門(mén)，縣公司、地市公司、省公司之間的信息暢通化，促使各部門(mén)的信息和知識(shí)共享，同時(shí)為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，便于領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)掌握實(shí)際情況。

3.1.6降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率

通過(guò)本套系統(tǒng)的應(yīng)用，大大減少在調(diào)整線路平衡當(dāng)中繁瑣的工作環(huán)節(jié)，減少人為因素的加入，避免了工作的盲目性，降低了工作強(qiáng)度，調(diào)整負(fù)荷只需要工作人員在系統(tǒng)在操作，就可實(shí)現(xiàn)以前非常棘手的問(wèn)題，大大了提高工作效率。

3.1.7提示用戶服務(wù)質(zhì)量和供電可靠性

通過(guò)本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，可以掌握每個(gè)線路的三相負(fù)荷不平衡調(diào)整情況和農(nóng)村低電壓工作進(jìn)展情況，掌握農(nóng)村老舊臺(tái)區(qū)的改造情況，更好的服務(wù)了用戶，提升供電可靠性。

3.2目標(biāo)實(shí)現(xiàn)可行性分析

研發(fā)成員有15名，其中高級(jí)工程師5名，工程師8名，助理工程師2名，具有良好的理論基礎(chǔ)和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)。

3.2.1配電監(jiān)控終端

配電監(jiān)控終端采用新式的國(guó)家電網(wǎng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)殼體，以DL/T 698.41-2010為基本通訊協(xié)議，配有載波模塊和無(wú)線通訊模塊，工作穩(wěn)定可靠，并獲得國(guó)家專(zhuān)利。

3.2.2綜合剩余電流斷路器

采用山東卓爾電氣發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)被國(guó)家列入火炬計(jì)劃推廣項(xiàng)目，解決了陰雨天電網(wǎng)漏電大，投不住的問(wèn)題，具有斷零，過(guò)壓，過(guò)流跳閘功能。

3.2.3遙控相位自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)

采用帶有無(wú)線或載波傳輸?shù)逆i扣電磁式單相剩余電流斷路器或相位切換開(kāi)關(guān)，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)相線路的末端電壓、表箱單元的漏電電流和電流，本技術(shù)已經(jīng)獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。

3.2.4系統(tǒng)軟件

采用asp.net和sql server2005 為平臺(tái)，由多個(gè)工作經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行開(kāi)發(fā)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定，安全運(yùn)行。因此本項(xiàng)目可行

四、提出方案

4.1方案的提出

小組研制的思路和預(yù)期效果本著結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)安裝進(jìn)行分解分析，一共提出1套方案，分別如下：

4.1.1配電網(wǎng)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)

上位機(jī)軟件通過(guò)采集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析，計(jì)算不平衡率和三相電流平均值，找到哪相的負(fù)荷較重，然后計(jì)算需要調(diào)整多少負(fù)荷，系統(tǒng)通過(guò)查找該相上的換相開(kāi)關(guān)的平均負(fù)荷量，計(jì)算需要調(diào)整哪幾個(gè)換相開(kāi)關(guān)，工作人員只需要在電腦前一鍵執(zhí)行，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路負(fù)荷的調(diào)整。并可統(tǒng)計(jì)出臺(tái)區(qū)的電壓，電流峰值，三相負(fù)荷率，電壓合格率，分支線路的負(fù)荷等信息。

在臺(tái)區(qū)部分，采用：

1、配電監(jiān)控終端

采集一級(jí)開(kāi)關(guān)的三相電流數(shù)據(jù)，以及電表數(shù)據(jù)和換相開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)等。

2、剩余電流斷路器

采集分支的三相電流，漏電流，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控分閘，合閘，同時(shí)具有斷零、過(guò)流、過(guò)壓跳閘，自動(dòng)重合閘。

在用戶表箱處，采用：

3、相位自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)

采用遙控自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，用于自動(dòng)換相，調(diào)整負(fù)荷，遠(yuǎn)控分合閘，同時(shí)具有鎖扣式設(shè)計(jì)，不耗電，漏電跳閘等功能。

4.2方案的選擇 4.2.1 方案

采用監(jiān)控終端可以把臺(tái)區(qū)的參數(shù)，包括電表的參數(shù)，分支線路的負(fù)荷都采集到系統(tǒng)中來(lái)，自動(dòng)計(jì)算其負(fù)荷和不平衡率，大大降低了成本，也減少了維護(hù)強(qiáng)度。在調(diào)整方面，采用遙控自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，只需要調(diào)整次處開(kāi)關(guān)的相位就可以實(shí)現(xiàn)相位的調(diào)相，不用更改用戶的接線結(jié)構(gòu)，一次投入，可以多次使用節(jié)省了大量的成本，提高了工作效率，并可以靈活控制。

4.2.2最佳方案的確定

經(jīng)過(guò)小組的研討，如果要調(diào)整線路平衡，需要把握兩點(diǎn)：

1、調(diào)整負(fù)荷需要從線路底層調(diào)整，僅僅從臺(tái)區(qū)調(diào)整是錯(cuò)誤的。

2、調(diào)整負(fù)荷需要一個(gè)平均值，通過(guò)瞬時(shí)值調(diào)整負(fù)荷也是不規(guī)范，不正確的。一致認(rèn)為此方案可以實(shí)現(xiàn)線路負(fù)荷調(diào)整和末端電壓的監(jiān)測(cè)治理。

五、詳細(xì)技術(shù)方案

該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)初步的試裝，達(dá)到了預(yù)期的研究目標(biāo)。有效的解決了臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)采

集不規(guī)范，負(fù)荷調(diào)整不科學(xué)的混亂局面，在數(shù)據(jù)集中管理，自動(dòng)繪制圖形，分析功能，流程管理等方面具有創(chuàng)新性，如果應(yīng)用到農(nóng)網(wǎng)改造當(dāng)中，必定起到事半功倍的作用。

由卓爾電氣自主研發(fā)的自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，科學(xué)的實(shí)現(xiàn)了三相負(fù)荷間的相位自動(dòng)轉(zhuǎn)換，改寫(xiě)了幾十年來(lái)由人工手動(dòng)調(diào)節(jié)三相負(fù)荷平衡的歷史，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白，該產(chǎn)品與智能配電網(wǎng)監(jiān)控終端和電子式漏電斷路器，共同組成三相負(fù)荷平衡系統(tǒng)，讓三相負(fù)荷平衡調(diào)整變得更科學(xué)、更輕松，它同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)支路電流和漏電以及線路末端電壓的監(jiān)測(cè)。

圖 5-1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

5.1功能特點(diǎn)

本技術(shù)方案主要可以實(shí)現(xiàn)配電參數(shù)監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程抄表、線路換相負(fù)荷調(diào)平衡、線路末端低電壓監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制等方面的問(wèn)題。

圖5-2 拓?fù)鋱D

5.2硬件配置：

1）監(jiān)控終端

智能配電網(wǎng)監(jiān)控終端通過(guò)485通訊與三相數(shù)字電度表、剩余電流斷路器等連接，及通過(guò)無(wú)線和載波與自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)連接，由GPRS通訊將所有監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) 11

上傳到系統(tǒng)平臺(tái)，不僅能實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡的自動(dòng)調(diào)整和線路末端低電壓的監(jiān)測(cè)與改善，還能實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷(xiāo)管理（配電參數(shù)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)抄、遠(yuǎn)控）

2）剩余電流斷路器或者三相數(shù)字電度表

將電子式剩余電流斷路器安裝在配電網(wǎng)低電壓側(cè)各供電支路上，利用斷路器或電度表電流監(jiān)測(cè)的功能，通過(guò)485通訊接口將各支路相線電流上傳至系統(tǒng)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡自動(dòng)調(diào)整的一級(jí)監(jiān)測(cè)依據(jù)。

3）鎖扣式換相開(kāi)關(guān)

采用帶有無(wú)線和載波傳輸或485通訊接口的自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，同時(shí)監(jiān)測(cè)相線路的末端電壓、表箱單元的電流，并由監(jiān)控終端上傳至系統(tǒng)平臺(tái)，后臺(tái)軟件根據(jù)支路三相負(fù)荷的不平衡情況對(duì)相線負(fù)荷大小做出調(diào)整決定，由換相開(kāi)關(guān)進(jìn)行相線負(fù)荷相位的自動(dòng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)“低電壓”二級(jí)聯(lián)調(diào)。

4）系統(tǒng)平臺(tái)

軟件平臺(tái)可以得到臺(tái)區(qū)及支路電流的數(shù)據(jù)，掌握支路及各單元表箱的用電情況，不僅實(shí)現(xiàn)了同一時(shí)刻三相總路、支路負(fù)荷不平衡率的監(jiān)測(cè)，且根據(jù)每個(gè)支路三相負(fù)荷平均不平衡率的情況，來(lái)確定相線路中部分表箱電源的相位，其根據(jù)每個(gè)表箱單元的平均電流值，按照由大到小的原則，最大限度的減少了所要調(diào)整電源的表箱。

5.3軟件平臺(tái)：

5.3.1、項(xiàng)目基于瀏覽器模式的開(kāi)發(fā)主要功能層次劃分

1）從管理層面：分為三級(jí)管理制度，一級(jí)管理員可以查看，修改編輯以及增加用戶等所有權(quán)限的操作，主要分配給系統(tǒng)管理員和技術(shù)專(zhuān)工。二級(jí)為普通管理員，三級(jí)為一般權(quán)限，權(quán)限劃分適用整個(gè)系統(tǒng)。

2）從功能層面:分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，基礎(chǔ)查詢、圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程控制剩余電流斷路器、遠(yuǎn)程控制換相開(kāi)關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、理論計(jì)算、信息提示、遠(yuǎn)程抄表、三相負(fù)荷分析調(diào)整，報(bào)表打印等功能。5.3.2、系統(tǒng)平臺(tái)模式規(guī)劃

web server模式

5.3.3、數(shù)據(jù)庫(kù)的選型規(guī)劃

Microsoft SQL server2005 5.3.4、操作系統(tǒng)選型規(guī)劃

服務(wù)器操作系統(tǒng)選用window 2003server

window.net frame4.0 瀏覽器為IE6.0及以上。5.3.5、通信方式：

采用公網(wǎng)通訊技術(shù)或者VPN通訊技術(shù)與配電監(jiān)控終端通訊,終端與設(shè)備采用 RS485 ,小無(wú)線以及電力載波通訊方式.5.3.6、主要采集方式

1)定時(shí)自動(dòng)采集

按設(shè)定時(shí)間間隔自動(dòng)采集終端數(shù)據(jù)，自動(dòng)采集時(shí)間、內(nèi)容、對(duì)象可設(shè)置，最小采集間隔可設(shè)置。當(dāng)定時(shí)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集失敗時(shí)，主站應(yīng)有自動(dòng)補(bǔ)采功能，保證數(shù)據(jù)的完整性。

2)典型日數(shù)據(jù)采集

按設(shè)定的典型日和采集間隔采集功率、電能量、電壓、電流等數(shù)據(jù)。3）主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)

在全雙工通道和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)通道的數(shù)據(jù)傳輸中，允許終端啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程（簡(jiǎn)稱為主動(dòng)上報(bào)），將重要事件立即上報(bào)主站，以及按定時(shí)發(fā)送任務(wù)設(shè)置將數(shù)據(jù)定時(shí)上報(bào)主站。主站應(yīng)支持主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)的采集和處理。

5.4軟件模塊功能

5.4.1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

組織結(jié)構(gòu)管理

線路管理

配電臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)管理

監(jiān)控終端設(shè)置

遠(yuǎn)程抄表設(shè)置

其他配置 5.4.2、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

分路線路的三相電流，漏電流的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)

表箱電壓、電流、漏電流的檢測(cè)

配電網(wǎng)遙信數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

溫度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)

配電網(wǎng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)

峰值統(tǒng)計(jì)

三相不平衡率統(tǒng)計(jì)

過(guò)電壓數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

過(guò)負(fù)荷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

5.4.3、可視化圖形界面

圖形化監(jiān)控功能，圖形展示，了解線路情況以及每個(gè)臺(tái)區(qū)的運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷情況.5.4.4、配電網(wǎng)監(jiān)控報(bào)警功能

設(shè)備單元越限告警 抄表失敗告警 溫度越限告警 臺(tái)區(qū)停電告警 遙信狀態(tài)告警

5.4.5、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析顯示

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的曲線圖、棒圖、餅圖等 線損分析

其它，包括過(guò)壓，過(guò)負(fù)荷，線損，以及不平衡率等相關(guān)信息5.4.6、事件記錄、查詢與顯示

配電網(wǎng)控制操作記錄、查詢與顯示

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、抄表數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)異常報(bào)警記錄、查詢與顯示5.4.7、報(bào)表生成

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、抄表數(shù)據(jù)、事件記錄等的報(bào)表數(shù)據(jù)算法設(shè)計(jì) 報(bào)表自動(dòng)生成 報(bào)表打印、存儲(chǔ)、記錄 5.4.8、用戶管理

用戶分級(jí)管理 用戶權(quán)限管理

用戶操作日志 5.4.9、系統(tǒng)接口

提供第三方系統(tǒng)訪問(wèn)本系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)接口，例如GIS系統(tǒng)接口;可實(shí)現(xiàn)對(duì)第三方系統(tǒng)的訪問(wèn);與其他C/S或者B/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)界面鏈接，即作為統(tǒng)一平臺(tái)管理其他軟件;5.5詳細(xì)解決方案

5.5.1農(nóng)網(wǎng)改造規(guī)劃設(shè)計(jì)的原因造成及三相負(fù)荷不平衡的調(diào)整 系統(tǒng)原理

根據(jù)支路三相相線負(fù)荷平均不平衡率的情況，和支路相線電流的平均值，來(lái)確定相線間負(fù)荷的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)支路三相負(fù)荷的平衡及線路末端低電壓的改善。解決方案

① 由系統(tǒng)軟件平臺(tái)與智能配電網(wǎng)監(jiān)控終端、電子式漏電斷路器（支路）或三相電度表、及自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)（相線路表箱）等四部分組成。

② 由安裝在支路上的電子式漏電斷路器，獲取各支路三相線路的相線電流，由485通訊傳至監(jiān)控單元。

③ 由安裝在相線路上各單元表箱中的自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，獲取各表箱單元的電流與電壓，并由無(wú)線和載波通訊上傳至監(jiān)控單元。

④ 最后，由監(jiān)控單元將所監(jiān)測(cè)到的各支路相線電流及各表箱單元的電流與電壓，一并由GPRS上傳至系統(tǒng)平臺(tái)。

⑤ 系統(tǒng)軟件根據(jù)設(shè)定的不平衡率上限值及調(diào)整周期，和各支路三相相線負(fù)荷平均不平衡率的情況，及各支路相線電流平均值大小，來(lái)確定是否進(jìn)行相線間負(fù)荷的調(diào)整。

⑥ 再根據(jù)相線中表箱單元的電流平均值，按照由大到小的次序來(lái)確定具體所要調(diào)整的哪幾個(gè)表箱。

⑦ 最后，根據(jù)設(shè)定的調(diào)整時(shí)刻，由系統(tǒng)軟件平臺(tái)發(fā)出指令，經(jīng)監(jiān)控單元下

傳至自動(dòng)換相開(kāi)關(guān)，來(lái)完成單元表箱電源相位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)支路三相負(fù)荷平衡的自動(dòng)調(diào)整。

⑧ 它改寫(xiě)了過(guò)去幾十年來(lái)由人工調(diào)整三相負(fù)荷平衡的歷史，克服了為調(diào)整三相負(fù)荷平衡去分時(shí)段測(cè)量各支路相線電流，以及估算表箱單元電流所帶來(lái)的麻煩和不準(zhǔn)確性。讓三相負(fù)荷平衡調(diào)整變得更科學(xué)，更輕松，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了線路末端電壓的監(jiān)測(cè)與改善。

農(nóng)村“低電壓”二級(jí)聯(lián)調(diào)綜合解決方案，已被越來(lái)越多的電力公司所認(rèn)可，并得以迅速推廣。

5.6軟件配置

5.6.1用戶登錄及管理

系統(tǒng)用戶基本設(shè)置：簡(jiǎn)潔明了的用戶管理，為系統(tǒng)的安全性提供了可靠保障。不同的用戶權(quán)限可以限制不用用戶的需要。

圖5-6-1用戶登錄界面

圖5-6-2

用戶登錄界面及權(quán)限設(shè)置

5.6.2組織結(jié)構(gòu)管理

根據(jù)用戶的權(quán)限不同，所管理的組織結(jié)構(gòu)也不一樣，系統(tǒng)管理員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的管理和設(shè)置，例如下圖

圖5-6-3 組織結(jié)構(gòu)管理

5.6.3變電站和線路管理

每個(gè)變電站下都會(huì)有多個(gè)線路組成，填好線路管理后，用戶可以根據(jù)權(quán)限訪問(wèn)自己所在供電所下面的線路

圖5-6-4 線路管理

5.6.4臺(tái)區(qū)終端管理

臺(tái)區(qū)終端負(fù)責(zé)信息的傳輸和執(zhí)行，每個(gè)終端都可采集到臺(tái)區(qū)的電表信息，剩余電流斷路器的數(shù)據(jù)以及用戶處的換相開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)。

圖5-6-5 終端信息錄入

5.6.5電表數(shù)據(jù)錄入

圖5-6-6 開(kāi)關(guān)電表數(shù)據(jù)錄入

5.6.6圖形化監(jiān)控

通過(guò)圖形化，可以檢測(cè)整個(gè)10kv到表箱的線路基本情況，在單線圖上就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的瀏覽查詢。

圖 5-6-7 圖形化監(jiān)控

圖5-6-8單線圖數(shù)據(jù)

圖5-6-9圖形化監(jiān)控

5.6.7運(yùn)行管理

進(jìn)入系統(tǒng)可對(duì)臺(tái)區(qū)剩余電流斷路器和換相開(kāi)關(guān)進(jìn)行管理，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的召測(cè)，跳閘的次數(shù)和原因以及參數(shù)修改管理，如下圖

圖5-6-9 臺(tái)區(qū)剩余電流斷路器管理

圖5-6-10 換相開(kāi)關(guān)操作管理

5.6.8數(shù)據(jù)查詢分析 數(shù)據(jù)查詢類(lèi)型包括：

1、臺(tái)區(qū)電表數(shù)據(jù)查詢

2、臺(tái)區(qū)剩余電流斷路器數(shù)據(jù)查詢

3、電壓峰值查詢

4、電流峰值查詢

5、不平衡率查詢

6、換相開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)查詢

7、換相開(kāi)關(guān)相續(xù)查詢等

圖5-6-11 數(shù)據(jù)查詢

圖5-6-12 曲線圖

5.6.9終端數(shù)據(jù)參數(shù)的下發(fā)

具體詳見(jiàn)系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

六、效益分析

七、總結(jié)

（1）系統(tǒng)不僅可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采集變壓器臺(tái)區(qū)所有數(shù)據(jù)參數(shù)，還可以對(duì)支線的各個(gè)電壓、電流進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集；同時(shí)配合相位自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)三相線路負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)整，還可以控制剩余電流斷路器分合動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備巡檢監(jiān)控、電壓合格率的統(tǒng)計(jì)分析、遠(yuǎn)程抄表及線損分析及設(shè)備故障自動(dòng)保護(hù)等功能。（2）系統(tǒng)組建靈活多用：終端裝置全面的邏輯判斷和獨(dú)立運(yùn)行功能，使該系統(tǒng)沒(méi)有數(shù)據(jù)服務(wù)器主站、數(shù)字計(jì)量表也可以組建運(yùn)行，能靈活提供以單臺(tái)變壓器、供電所為管理單位的系統(tǒng)組建方案。

（3）監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工作確認(rèn)功能和變壓器全運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)供電服務(wù)工作的可監(jiān)督性、可考核性，從根本上促進(jìn)了供電服務(wù)工作。

（4）供電服務(wù)聯(lián)動(dòng)報(bào)警平臺(tái)：供電服務(wù)聯(lián)動(dòng)報(bào)警平臺(tái)，同時(shí)設(shè)置在監(jiān)控終端和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器上，當(dāng)監(jiān)控范圍內(nèi)的配網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)，能采用分別獨(dú)立或聯(lián)合的方式，自動(dòng)給工作人員發(fā)送報(bào)警短信。

總之，本套方案解決了線路低電壓數(shù)據(jù)的綜合采集，0.4kv線路的二級(jí)聯(lián)動(dòng)負(fù)荷調(diào)整，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)區(qū)無(wú)人值守的管理，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽的方式實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)管理，大大節(jié)省了人力資源。提高了農(nóng)網(wǎng)科學(xué)化管理水平。

第四篇：油田視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

油田視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

隨著大慶油田“創(chuàng)建百年油田”、“建設(shè)數(shù)字油田”目標(biāo)的確立，為了配合油田產(chǎn)能建設(shè)，開(kāi)發(fā)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能，大慶油田通信公司對(duì)油田現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行信息化改造，建設(shè)一套集油田視頻監(jiān)控及數(shù)據(jù)傳輸為一體的油田數(shù)字化綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

一、項(xiàng)目背景介紹

隨著大慶油田“創(chuàng)建百年油田”、“建設(shè)數(shù)字油田”目標(biāo)的確立，為了配合油田產(chǎn)能建設(shè)，開(kāi)發(fā)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能，大慶油田通信公司對(duì)油田現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行信息化改造，建設(shè)一套集油田視頻監(jiān)控及數(shù)據(jù)傳輸為一體的油田數(shù)字化綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以大大提升生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化管理水平，提高油田采收率、增加原油產(chǎn)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本、保證工人人身安全、從而提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

該系統(tǒng)將油井、計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站等站點(diǎn)的視頻監(jiān)控信息數(shù)據(jù)集中起來(lái)，通過(guò)有線、無(wú)線或有線、無(wú)線混合的IP網(wǎng)絡(luò)，與采油廠現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程測(cè)控。最終，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有人力資源的合理調(diào)配和對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化管理。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

基于此次覆蓋范圍超過(guò)180平方公里，中心點(diǎn)與井區(qū)的最遠(yuǎn)距離為10公里的基本情況，針對(duì)采油廠生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，油井分布零散的實(shí)際情況，大慶油田對(duì)本次系統(tǒng)提出了如下的要求：

要具備網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)視管理功能，采用SCDMA無(wú)線接入、光纖接入、SCDMAMcWiLL無(wú)線寬帶接入等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式相結(jié)合，為全井區(qū)作業(yè)面的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供接入;

整合污水處理區(qū)、生活區(qū)原有模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng);

實(shí)現(xiàn)井區(qū)到廠區(qū)的長(zhǎng)距離高帶寬回傳，支持高質(zhì)量視頻圖像傳輸;

利用原有的網(wǎng)絡(luò)和新組建的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分級(jí)、分權(quán)限集中控制管理;

系統(tǒng)先進(jìn)可靠，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

防盜、搶原油事件，事件發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程告警，油井泄露原油告警;

可遠(yuǎn)程指導(dǎo)作業(yè)施工與設(shè)備維修;

磕頭機(jī)(抽油機(jī))正常工作過(guò)程中，突然停機(jī)，或靜止?fàn)顟B(tài)，突然啟動(dòng)抽油。如果發(fā)生此類(lèi)事件，中心控制室端口，要提供聲光報(bào)警(根據(jù)客戶要求，可以增加語(yǔ)音告警)

傳輸距離較遠(yuǎn)，且采油點(diǎn)可能遷移或新增，因此整個(gè)圖像監(jiān)視系統(tǒng)，要便于今后系統(tǒng)監(jiān)視網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)充，預(yù)留基于Wi-Fi的語(yǔ)音、井下數(shù)據(jù)采集等功能的擴(kuò)展;

根據(jù)客戶要求，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視圖像壓縮后存入硬盤(pán)。作為“歷史”存放，并可以以日期、時(shí)間、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)為檢索要素查詢圖像。

三、方案設(shè)計(jì)說(shuō)明

1.油田監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備選型

1)在各作業(yè)區(qū)中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、注入站及配置站等站點(diǎn)室內(nèi)主要工作崗位安裝網(wǎng)絡(luò)紅外一體化攝像機(jī)，對(duì)生產(chǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)視。攝像機(jī)安裝室外帶雨刷除塵功能的溫控護(hù)罩避免粉塵油漬損壞攝像機(jī);攝像機(jī)可以接入多種報(bào)警設(shè)備，當(dāng)有警情的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用預(yù)置位，封鎖重要監(jiān)控區(qū)域，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警、聯(lián)動(dòng)錄像、向上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)發(fā)出告警提示、向相關(guān)負(fù)責(zé)人發(fā)出手機(jī)報(bào)警短信。

2)油田的抽油機(jī)、計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站及聯(lián)合站等室外安裝網(wǎng)絡(luò)紅外高速球，對(duì)站內(nèi)全貌進(jìn)行監(jiān)視。網(wǎng)絡(luò)紅外高訴球可以設(shè)置掃描區(qū)間，在指定的區(qū)間內(nèi)按照預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行巡視。具有多路報(bào)警輸入輸出信號(hào)接口，可以外接紅外對(duì)射，通過(guò)紅外對(duì)射的開(kāi)關(guān)信號(hào)觸發(fā)球機(jī)預(yù)置位，也可以外接警號(hào)觸發(fā)報(bào)警聲音;

3)配置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，滿足油井臨時(shí)監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)的需求，可以方便的移動(dòng)位置，不用重復(fù)敷設(shè)通訊線路，設(shè)備采用WEB加密方式，支持802.11b/g，可擴(kuò)展802.11i，可以擴(kuò)展3G模塊，滿足未來(lái)更高級(jí)的通訊方式;

4)大慶油田污水處理廠網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品線中的4路D1網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器整合原有模擬監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的功能。

5)配置小型紅外一體化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，從安全防范的角度，保障生活區(qū)內(nèi)的建筑、設(shè)備的安全、防盜、防火。

6)在采油井關(guān)鍵部位設(shè)置定點(diǎn)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，將油壓表、流量表等數(shù)據(jù)總線接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的透明通道進(jìn)行傳輸。在系統(tǒng)控制中還可以接入電流電壓檢測(cè)模塊、溫度濕度檢測(cè)模塊，這些檢測(cè)模塊都可以共享網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)通道。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入本地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

2.油田監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

針對(duì)采油廠生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，油井分布零散的實(shí)際情況，通信公司將采用相應(yīng)的傳輸方式進(jìn)行混合組網(wǎng)。主要選擇傳輸方式如下：

1)SCDMA無(wú)線接入方式：

SCDMA是同步碼分多址的無(wú)線接入技術(shù)，它采用智能天線、軟件無(wú)線電以及自主開(kāi)發(fā)的SWAP+空中接口協(xié)議等先進(jìn)技術(shù)，是一個(gè)全新的擁有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，油田通信已經(jīng)構(gòu)建了SCDMA無(wú)線通信網(wǎng)，已建基站450余座，覆蓋整個(gè)油田五千多平方公里。以SCDMA無(wú)線通信網(wǎng)為依托，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遍布在大慶油田的無(wú)人值守機(jī)采井、計(jì)量間進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集和控制。

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，已遍布整個(gè)大慶油田，尤其對(duì)偏遠(yuǎn)油田覆蓋效果非常理想，完全適合油田自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集需要;

系統(tǒng)性能穩(wěn)定，可靠性高，巡檢時(shí)間短;

系統(tǒng)具有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置功能，可以根據(jù)用戶的需求

設(shè)定各種業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)，可以令數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性，這一點(diǎn)是其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)不可比擬的。

SCDMA數(shù)據(jù)通信終端具有自我檢測(cè)功能，它與外接的RTU設(shè)備具有心跳機(jī)制，在工作過(guò)程中互相監(jiān)視、互相復(fù)位。

2)光纖接入方式

光纖接入作為搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的一種有線接入技術(shù)，它擁有容量大、傳輸頻帶寬(可以提供100M的寬帶接入)、信號(hào)損耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是油田數(shù)字化建設(shè)中傳輸技術(shù)的最佳選擇。

光纖接入方式不但可以實(shí)現(xiàn)視、音頻信號(hào)的高質(zhì)量傳輸;同時(shí)，還能保證采油礦各站點(diǎn)自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送;另外，也將為油田下一步辦公自動(dòng)化建設(shè)提供寬闊的網(wǎng)絡(luò)空間。

3)SCDMAMcWiLL無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)

McWiLL無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)是一種基于CS-OFDMA技術(shù)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全I(xiàn)P移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，能夠提供超大容量的移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)和移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，可以為油田野外單井的視頻監(jiān)控信息和數(shù)據(jù)采集提供無(wú)線寬帶接入方式。

McWiLL主要特點(diǎn)：

高容量：?jiǎn)紊葏^(qū)容量15Mbps/5MHz，三扇區(qū)設(shè)置可以提供45Mbps;

覆蓋廣：城市覆蓋半徑1～3km,郊區(qū)可達(dá)30km;

高帶寬：上下行總共可達(dá)3Mbps的傳輸速率;

多頻段：400M，1800M和3300MHz等不同頻率的產(chǎn)品和多頻終端;

同頻組網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)1×1同頻組網(wǎng)，并且性能穩(wěn)定;

超大語(yǔ)音容量：?jiǎn)紊葏^(qū)支持雙向各300個(gè)并發(fā)信道;

上下行帶寬靈活：上下行帶寬分配比例可以靈活調(diào)整:1:

7、2:

6、4:4等;

安全：自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、多層次安全方案;

低輻射：綠色環(huán)保。

3.監(jiān)控中心

監(jiān)控中心包括管理服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器，監(jiān)控終端，管理員操作主機(jī)。管理服務(wù)器配有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控人員的管理、登錄、瀏覽、控制、刪除、復(fù)制、備份等的權(quán)限，及各個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的登錄、錄像、瀏覽、控制權(quán)限級(jí)別進(jìn)行統(tǒng)一管理。管理服務(wù)器還負(fù)責(zé)報(bào)警信號(hào)的處理與保存，根據(jù)預(yù)定的報(bào)警方式，準(zhǔn)確及時(shí)的對(duì)各監(jiān)視點(diǎn)發(fā)出的報(bào)警信號(hào)做出響應(yīng)。管理服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的管理核心，控制著整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的流向，提供各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)、備份、刪除、檢索權(quán)限的設(shè)置與驗(yàn)證。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器用于保存從各監(jiān)控點(diǎn)傳回的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)錄像、定點(diǎn)定時(shí)錄像和錄像數(shù)據(jù)檢索回放功能。存儲(chǔ)服務(wù)器可根據(jù)設(shè)置實(shí)行自動(dòng)擦寫(xiě)循環(huán)錄像，做到全天無(wú)人值守。管理員操作主機(jī)主要供系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)管理用，能進(jìn)行系統(tǒng)配置，數(shù)據(jù)維護(hù)，權(quán)限設(shè)置等。監(jiān)控終端是基于PC的終端設(shè)備，可接收來(lái)自各監(jiān)控點(diǎn)送回的數(shù)據(jù)視頻流，并進(jìn)行解壓顯示。同時(shí)也可作為系統(tǒng)管理終端，通過(guò)登錄管理服務(wù)器，完成監(jiān)控管理的各項(xiàng)功能設(shè)定，是監(jiān)控人員與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的一個(gè)主要設(shè)備。

在本地監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置NDVR，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集分析等任務(wù)。同時(shí)NDVR還將為遠(yuǎn)程油田系統(tǒng)總部提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，保證上級(jí)管理部門(mén)可以在遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)本地的監(jiān)控和管理。

在總部監(jiān)控中心，將設(shè)置統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)?？梢杂行ПO(jiān)管下屬各個(gè)采油站點(diǎn)的實(shí)時(shí)工作情況。對(duì)上傳的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表分析。管理人員也可以利用網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)和各個(gè)采油站點(diǎn)的工作人員進(jìn)行在線語(yǔ)音、文字交流。

四、主要功能特點(diǎn)：

1.提供完善的實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、權(quán)限控制、錄像策略、系統(tǒng)日志管理、報(bào)警系統(tǒng)管理、圖像管理、人員管理等功能。

2.通過(guò)視頻服務(wù)器I/O采集模塊，將抽油機(jī)的電流電壓、溫度濕度報(bào)警實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控中心，并自動(dòng)形成報(bào)表，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將會(huì)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為日后分析提供依據(jù)。

3.網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值可以通過(guò)控制接口控制系統(tǒng)保護(hù)功能。同時(shí)這些報(bào)警數(shù)據(jù)將會(huì)優(yōu)先傳送到上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)。為上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)做出決策提供依據(jù)。

4.利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的雙向語(yǔ)音功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)和各采油站點(diǎn)工作人員在線語(yǔ)音、文字交流。

5.前端監(jiān)控系統(tǒng)錄像策略包含定時(shí)錄像、手動(dòng)錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像、視頻移動(dòng)錄像等多種錄像模式。管理員可以在重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)時(shí)段啟用定時(shí)錄像功能，在報(bào)警設(shè)備防區(qū)設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像功能，當(dāng)有警情的時(shí)候可以自動(dòng)聯(lián)動(dòng)錄像并設(shè)置報(bào)警預(yù)錄時(shí)間。

6.網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)紅外攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)紅外高速球可以提供高清晰的監(jiān)控畫(huà)面。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置有地形面貌檢索記錄，工作人員可以記錄現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌，為日后的勘探提供直觀的視頻錄像文件，相關(guān)的技術(shù)參數(shù)也可以由數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出來(lái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本次視頻監(jiān)控系統(tǒng)保證了油田內(nèi)部從以前粗放式管理向信息化管理的過(guò)渡，加強(qiáng)了對(duì)采油到輸油過(guò)程的集中管理、環(huán)境監(jiān)控以及生產(chǎn)生活細(xì)節(jié)監(jiān)控。建立包括油井遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、輸油管線泄露監(jiān)測(cè)、集輸站庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)控、污水處理、小區(qū)安防等多系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)，目的是利用該套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保證原油開(kāi)采提供各類(lèi)安全保障，保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

第五篇：路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)方案

路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)方案

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、電源管理技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)城市路燈照明系統(tǒng)的遙測(cè)遙控和路燈節(jié)能功能，是現(xiàn)代意義的城市路燈綜合管理系統(tǒng)。在通信和軟件處理方式上，系統(tǒng)通過(guò)GPRS無(wú)線通訊技術(shù)完成數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的功能。通過(guò)對(duì)道路照明設(shè)備的分布式控制和數(shù)字化管理，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控路燈照明設(shè)備實(shí)時(shí)在線控制，降低管理成本，做到無(wú)人值守。

二、系統(tǒng)功能

? 監(jiān)控中心集中數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)鎖定、快速查找等操作，支持中心監(jiān)控分級(jí)管理，可設(shè)立多個(gè)分控中心，網(wǎng)絡(luò)可分區(qū)分片管理，組建大型路燈控制系統(tǒng)；

? 自定義控制策略，分時(shí)間段控制道路兩側(cè)路燈全亮、全關(guān)、隔桿亮燈，用戶能夠根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r靈活調(diào)整時(shí)間控制路燈，全亮、全關(guān)、隔桿亮燈； ? 采用Internet技術(shù)和GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分布式遠(yuǎn)程控制； ? 采用高性能DCSK調(diào)制的電力線載波通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同一電力網(wǎng)絡(luò)下路燈的獨(dú)立控制，自動(dòng)中繼功能保證通信距離全路段覆蓋； ? 路燈故障檢測(cè)功能，主動(dòng)上報(bào)故障路燈位置；

? 服務(wù)器離線狀態(tài)下，系統(tǒng)可以按照指定時(shí)間自動(dòng)控制路燈開(kāi)關(guān)。

三、系統(tǒng)原理

系統(tǒng)構(gòu)架框如圖所示。

系統(tǒng)中各線路集中器利用電力線載波通訊與各路燈控制器進(jìn)行通訊，發(fā)送和收集各種線路數(shù)據(jù)，集中器同時(shí)通過(guò)GPRS將數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet上，mServer位于GPRS MODEM可以直接訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，中控軟件運(yùn)行于用戶機(jī)上，從mServer定期獲取數(shù)據(jù)，進(jìn)行集中控制。

四、監(jiān)控中心軟件

五、硬件實(shí)物

方案分析：

目前市場(chǎng)上路燈監(jiān)控系統(tǒng)廠家很多，通過(guò)對(duì)各個(gè)廠家的系統(tǒng)功能和方案進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)： 系統(tǒng)組成通常為：

? 路燈控制器（大多分單燈和雙燈）——具備路燈的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、開(kāi)

關(guān)控制以及新興LED燈的亮度控制等功能；為了避免重新布線節(jié)

省工程費(fèi)用，單燈控制器的通信方式多為：電力線載波或zigbee?？蛻艨梢酝ㄟ^(guò)系統(tǒng)對(duì)各燈進(jìn)行智能控制已達(dá)到節(jié)能的目的，參照某廠家的計(jì)算結(jié)果節(jié)省的電費(fèi)開(kāi)支2-3年即可抵消系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用。?

線路集中器——負(fù)責(zé)收集上報(bào)路燈控制器的狀態(tài)信息或下發(fā)系統(tǒng)控制指令至各路燈控制器。線路集中器和路燈控制器之間的通信方式為電力線載波或zigbee，和系統(tǒng)服務(wù)器的之間的通信多采用? ?

GPRS通信。

系統(tǒng)服務(wù)器——負(fù)責(zé)通過(guò)GPRS接收存儲(chǔ)來(lái)自各線路集中器上報(bào)的路燈狀態(tài)或下發(fā)系統(tǒng)指令到各集中器。

上位機(jī)及監(jiān)控軟件——負(fù)責(zé)顯示告警各路燈的狀態(tài)（可顯示在GIS地圖上），可通過(guò)監(jiān)控軟件設(shè)定各路燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)（例如根據(jù)地域分片控制開(kāi)關(guān)，根據(jù)時(shí)間調(diào)整開(kāi)關(guān)狀態(tài)或亮度等）。