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Wonderware在油田自动化管理系统中的应用 |
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作者：张瑞华 杜勇 李鑫 |
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1 概述
随着科学技术的不断进步，特别是计算机信息技术的飞速发展，我们已经开始步入一个崭新的信息化新时代。油田的持续稳定发展，很大程度上取决于先进实用技术的推广应用。目前，华北油田的井、站管理大多还没有采用任何的闭环检测控制技术，多数工作依靠人工完成，自动化技术应用较少，传统的油田生产方式和管理模式已经开始显得相对落后。基于上述原因，我们和某采油厂合作，对该厂部分联合站、计量站、油井的生产管理由人工管理变成自动化管理，实现油井的远程实时监控、计量站无人值守、联合站生产参数和设备运行状态的自动检测与重要生产岗位的闭环控制和图象监视，取得了良好效果。其中监控组态软件、数据库软件及网络浏览软件均采用美国Wonderware 公司的产品，它集人机界面技术、图形技术、数据库、通讯技术为一体，包括历史趋势记录、绘制历史曲线、报警、网络发布等，很容易生成所需要的软件。本文介绍了一个以InTouch工控软件实现现场监控、InSQL 工厂实时关系数据库实现现场数据存储、SuiteVoyager 网络门户实现网络浏览的一个自动化监控和管理系统。
2 系统构成
该系统采用分布式计算机系统，以单井、计量站的RTU 和联合站的PLC构成了下位系统，完成对单井、计量站和联合站相关参数的监测、控制，中控室内的6 个工控机为上位系统，并互连成网连接至油田局域网内，整个系统覆盖了方圆近50 公里的范围。上位机由InTouch 工控组态软件完成对所有单井、计量站和联合站内的数据监控，INSQL 数据库安装在中控室；SuiteVoyager 网络门户放在厂区。系统结构见图1。
图1
InTouch7.1 人机界面工业控制软件是WONDERWARE 公司的第七代工业自动化及过程监控的图形化人机界面软件，对现场生产过程进屑嗫兀籌ndustrialSQL Server7.1 工厂实时关系数据库，是第一个实用于工厂数据的高性能实时数据库，它把关系型数据库的强大功能及灵活性和实时系统的速度及压缩功能相结合，通过大量的客户端应用软件，可以访问全部信息（在本系统中采用了WONDERWARE 公司的ActiveFactory 客户端软件通过网络访问和浏览历史数据和曲线）；SuiteVoyager 是Wonderware 的企业信息门户网站，利用简便的转换程序可以有选择地把现场的监控画面转换为XML/XSL 格式，并发布到SuiteVoyager 网络门户网站，用户登陆该网站，就可以实时浏览现场生产数据。
3 系统功能
本系统中监控组态使用各种绘图工具和丰富的图形库等各种元素，形成用户特定的人机交互界面，便于操作。系统功能主要分为监控功能、数据存储功能、网络功能等。
(1) 监控功能
在中控室安装运行了四套InTouch7.1(7.11)人机界面工业控制软件，操作系统为Windows 2000 Servers 。其中两套负责对联合站内现场的生产数据进行实时采集，并对现场设备进行启停和调节控制；另外两套负责对单井和计量站的现场生产数据通过无线数传模块进行循环采集，并对现场设备进行远程启停控制。在计算机屏幕上即可对生产现场的生产情况进行实时监视和控制，报警信号采用声光报警，并对危险故障实现优先报警。见图2。
图2
(2) 数据存储功能
在中控室安装运行了一套IndustrialSQL Server7.1 工厂实时关系数据库，通过现场局域网与现场运行的四套InTouch 监控软件系统连接，可以实时存储现场生产数据，在本系统中采用了两种数据存储模式，对现场要求实时性强的数据采用每10 秒钟存储一次，对现场要求实时性不强的数据采用每5 分钟存储一次。见图3。
图3
(3) 网络功能
在厂区安装一套30 用户的SuiteVoyager 网络门户网站，将需要在网络上需要实时浏览的InTouch 画面进行发布，授权用户使用IE5.0 以上浏览器，通过网络登录该网站，即可浏览现场实时数据和画面；使用ActiveFactory 客户端软件，可以查询ISQL 工厂实时关系数据库中的历史数据，绘制历史曲线。见图4。
4 系统应用效果
系统自2001 年和2002 年先后投入使用至今，运行稳定可靠，操作简便，深受操作人员的欢迎。该系统成功投运后，实现了原来人工2 小时一次巡回检查改为计算机8 分钟自动轮回巡检，并做到故障随时报警，对生产事故进行优先处理，确保了油田安全生产。该系统集数据采集、油井监测、图像监控和报警录像为一体，充分发挥自动化全天候监测手段，对站内、外突发事件进行判别,并及时报警处理，缩短了巡检处理时间，为油区平稳生产创造了良好的治安环境，确保了油田的正常生产。
5 结束语
通过上文的介绍，可以看出采用WONDERWARE 公司的InTouch 监控软件、InSQL 工厂实时关系数据库、SuiteVoyager 网络门户网站及所提供的其它软件，即可实现现场自动化监控、数据存储、远程网络实时浏览、历史数据查询和曲线绘制等功能，通过不同软件的组合，即可满足用户的控制和数据管理的要求。(end)
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(6/18/2005) |
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