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    今天独行侠vs太阳赛事分析:油田GPRS數據采集系統

    2009-03-13

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           油田工作環境惡劣,雷擊、地震及人為破壞等時有發生,怎樣把油井運行的相關數據傳送到中心控制室一直是個難題。在GPRS已經相當成熟的今天,油田可依托GPRS/GSM網絡,實現了抄表自動化、精確化。用電控制中心對油廠用電的運行狀態可以通過電子顯示屏進行監控,每個控制點將用電狀態以短信息的形式及時傳送到控制中心,這樣就可以自動、高效、及時地掌握油田用電情況,自動生成配電計劃,實行科學的電力營銷和管理。這套裝置克服了以前人工抄表準確率低、費時費力、缺少集中有效的管理的弊端,解決了生產的后顧之憂。
           中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建油井數據采集傳輸系統,實現油井數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡,縮短建設周期,降低建設成本的優點,而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析,我們選擇中國移動的GPRS系統作為環保信息采集傳輸系統的數據通信平臺。
     
           由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡,因此監測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名,各個數據采集點采用GPRS??橥ü齀P地址或域名來訪問該主機,從而進行數據通信。
     油田信息采集點通過油井控制器自動采集油井信息,通過RS232或RS485接口與GPRS DTU終端相連,油井控制器采集到的數據通過GPRS DTU終端的內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GPRS無線網絡。
     服務器采用公網方式接入Internet,如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等,申請公網固定IP地址等方式。

    系統示意圖
     


    GPRS油井數據監控系統具備如下特點:
    1、可靠性高:與SMS短信息方式相比,GPRS DTU采用面向連接的TCP協議通信,避免了數據包丟失的現象,保證數據可靠傳輸。中心可以與多個監測點同時進行數據傳輸,互不干擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分復用機制,并具備極強的抗干擾性能,完全避免了傳統數傳電臺的多機頻段“碰撞”現象。
    2、實時性強:GPRS具有實時在線的特性,數據傳輸時延小,并支持多點同時傳輸,因此GPRS監測數據中心可以多個監測點之間快速,實時地進行雙向通信,很好地滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。目前GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右,完全能滿足系統數據傳輸速率(≥10Kbps)的需求。
    3、監控范圍廣:GPRS網絡已經實現全國范圍內覆蓋,并且擴容無限制,接入地點無限制,能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。由于環保信息采集點數量眾多,分布在全省范圍內,部分環保信息采集點位于偏僻地區,而且地理位置分散。因此采用GPRS網絡是其理想的選擇。
    4、系統建設成本低:由于采用GPRS公網平臺,無需建設網絡,只需安裝設備就即可,建設成本低;也免去了網絡維護費用。
    5、系統運營成本低:采用GPRS公網通信,全國范圍內均按統一費率計費,省去昂貴的漫游費用, GPRS網絡可按數據實際通信流量計費,(1分-3分/1K字節),也可以按包月不限流量收費,從而實現了系統的低成本通信。
    6、可對各監測點儀器設備進行控制:通過GPRS數據監控中心,可實現對現場設備的遠程控制,例如:遠程開關控制,遠程復位控制,遠程狀態查詢,遠程參數配置,遠程固件升級等。
    7、系統的傳輸容量,擴容性能好:油井監控中心要和每一個油井數據采集點實現實時連接。由于油井數據采集點數量眾多,系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要,而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發性數據的需要;由于系統采用成熟的TCP/IP通信架構,具備良好的擴展性能,一個監控中心可輕松支持幾千個現場采集點的通信接入。
    8、GPRS傳輸功耗小,適合野外供電環境:雖然與遠在千里的數據中心進行雙向通信,GPRS數傳設備在工作時卻只需與附近的移動基站通信即可,其整體功耗與一臺普通GSM手機相當, 平均功耗僅為200毫瓦左右,比傳統數傳電臺小得多。因此GPRS傳輸方式非常適合在野外使用太陽能供電或蓄電池供電的場合下使用。

     

     

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