一、系統概述 　　 新疆油田公司的某個作業區需建設油田生產的自動化SCADA系統，系統規模包括300套抽油機控制器、20套三相計量控制器和15套水源井控制器。根據自動化系統設計要求，整個系統需要建立前線中心控制室并預留今后建設的基地控制室，通過Internet可以遠程實時查詢生產數據。系統建設完成后，前線控制室可實現無人值守，操作人員可以在基地中心控制室對油田的生產進行監控和管理。 　　 二、技術難點 　　 ＊ 控制點分散。井口散布于油區各點，井口間的距離較大。配注計量站、水源井分布其間。最遠控制端離中心控制室50Km左右。 　　 自然環境惡劣。陸梁油田現場，冬天寒冷風大，環境溫度最低可至零下40℃，夏天干燥炎熱，油井現場設備內部溫度可高達80℃左右，而且晝夜溫差很大。 　　 ＊ 通訊環境差。其次，陸梁油田處于丘陵地區，地勢變化盡管不算陡峭，但并不能完全實現點對點的可視通信。所以要求在通信系統方案設計上，應充分考慮到系統信道能否真正暢通，確保SCADA系統安全、高效運行。 　　 ＊ 控制復雜。抽油井及水源井實現遠程起停、配注計量站實現自動排序計量。 　　 系統接口復雜。與另一套自動化SCADA系統實現無縫連接，與聯合站DCS以OPC方式實現連接。 　　 ＊ 系統安全性要求極高。油田是生產性企業，安全生產是首先必須保證的。所以，對油田自動化SCADA系統也提出了極高安全性的要求。 　　 三、解決方案 　　 針對該生產區的實際工藝情況、時間工作環境情況，經綜合考慮，制定了一套完整的自動化解決方案－ECHO SCADA 5000。 　 ECHO SCADA 5000系統已發達的計算機網絡平臺為基礎，實現真正意義上的分布式管理。系統內每一臺計算機都是一個獨立節點，完成獨立的任務。這種結構的最大優點就是網絡中任何一臺計算機出問題，不會影響其他機器的工作，而保證系統的安全、穩定運行。ECHO SCADA 5000以客戶端/服務器模式實現網絡數據共享，保證系統中的任何一個節點實時數據同步。本次SCADA系統需要監控采集的量包括： 　　 ＊ 井口控制器。油溫、油壓、負荷、位移、三相電流、三相電壓、電量參數、抽油機起停狀態、盤根漏油檢測、控制器門開關檢測。 　　 ＊ 三相計量控制器。進站油溫、出站油溫、管線油壓、計量液位高度、含水率、上下液位狀態、可燃氣體濃度、水套爐液位、水套爐溫度、水套爐間可燃氣體濃度、大小火狀態、各種閥狀態等。 　　 ＊ 水源井控制器。壓力、溫度、流量、液位、三相電壓、三相電流、電量參數、電機起停狀態、水源井工作狀態等。 　　 1、使用產品 　　 ＊ ECHO 5309抽油機控制器由主控制器、電臺、電臺電源、避雷器、電源開關、接地匯流條及保護箱等組成。保護箱分為防雨遮陽罩、儀器箱兩部分，為單箱體、單開門結構。保護箱可起到防雨、防曬、防塵的作用。 ＊ 計量配水站中包含18x6（I）型計量配水站、18x6（II）型計量配水站和多通閥實驗站，根據不同形式的計量站，配置不同的遠程終端RTU設備ECHO 5401系列自動計量控制器。ECHO 5401系列自動計量控制器是為適應油田自動化的需要專門設計生產的，它不僅具有精確的計量程序、優良的通信能力和大容量的存儲器，而且具有性能穩定、安裝方便、質量可靠、實現無人值守等多種優點，特別適用于油田惡劣的環境。 ＊ ECHO5501水源井控制器是我公司針對油田水源井控制而生產的遠程控制終端（RTU），它采用了先進的工業級產品作為控制器，具有功能強，可靠性高，應用靈活，操作方便等特點。控制器既可獨立工作，也可方便地聯入控制網絡實現遠程遙測，形成SCADA系統。 ＊ ECHO SCADA 5000 組態軟件。系統可實現靈活組態，支持多種通訊協議接入。在實現系統要求功能的基礎上，用戶也可方便地進行維護和二次開發。 ＊ 數傳電臺。MDS 2710設計用于點到多點的情況，系統數據遙測/SCADA和自動分發、油田自動化、水和污水數據遙測/SCADA以及聯機事務處理應用。MDS 2710收發信機具有很強的干擾處理能力，因面能擴展數據發送范圍并加強數據發送的可靠性。 2、通訊模式 　　 根據系統設計要求，中心控制室網絡均采用以網絡交換機為中心的星形結構。為保證網絡的可靠性，網絡所有設備均有冗余。 3、系統功能 　　 ＊ 井口RPC。抽油機的自動啟停控制、空抽控制、負荷超限控制等；示功圖的采集和現場在線顯示；采集電機工作的三相電流和電壓，采集和顯示電流圖；現場控制抽油機的啟停，現場設定控制參數；遠程遙控抽油機的啟停，遠程設定控制參數；油壓、套壓、回壓、油溫的監測；根據現場情況的不同，還應考慮控制器的防護、防盜功能。 　　 ＊ 計量站RTU。適用油田計量配水站的自動化系統，可以管理從12井到18井式的計量配水站并預留有15%的余量；能對油田計量站的全部生產數據，包括計量間、配水間、水套爐間進行實時監測；實現自動倒井，油氣自動計量；實現液位、壓力越限的自動保護；實時監測集油管匯的壓力溫度；實現計量間可燃氣體濃度檢測報警功能；含水檢測；具備自動及儀表控制箱內就地電動倒井功能；計量控制器可儲存1天以上的采集數據；水套爐出油溫度、水套爐低液位報警、水箱低液位報警、水套爐滅火報警控制等；具有看門狗功能，當系統由于意外情況造成死機時，能夠自行啟動，無需維護人員現場啟動。 　　 ＊ 水源井RTU。主控制器為ECHO5501的核心，它采集來自接線箱的各類信號；接線箱用于現場接線、信號調理和輸入、輸出轉接；壓力、流量、液位、溫度、電壓、電流信號為AI信號，啟動箱和三通閥狀態為DI信號，啟動箱和三通閥控制信號為DO信號；主控制器的COM2口可與手操器筆記本電腦連接完成控制器參數的讀寫。 　　 ＊ 中控室SCADA。設備驅動程序完成系統與現場設備的數據通信；遠程仿真程序實現抽油機根據設定的工作點實現自動控制，監測需要的生產數據，小鍵盤遠程遙控操作，遙控抽油機的啟停，在線采集示功圖；多種報警級別，按物理位置或類型查詢報警信息、多媒體技術報警、在線打印報警信息、存儲報警歷史信息；井口、計量站數量可任意增減，無數量限制；自動排序選井模塊完成油井井號的選擇及決定單井的計量時間。實現油井油、氣、水三相自動計量并存儲計量結果。 　　 ＊ 中控室DMS。將統計分析或查詢的結果進行輸出，包括打印機輸出、文件輸出等。文件輸出可以根據不同的需要形成不同的文件格式，如文本格式、HTML格式、Microsoft EXCEL格式等；統計圖輸出：針對各種統計分析結果，除生成相應的報表外，根據需要還可生成相應的曲線圖、餅圖、直方圖等。 　　 ＊ 中控室WEB。發布系統向用戶主要提供了四大方面的數據：各實體動態數據、油井功圖數據、日志信息、日報表，及相應的定制打印輸出、打印預覽功能。 　　 4、應用效果評估 　　 ECHO SCADA 5000系統的投入運行，達到了加強油田生產管理、節省操作員工、減小勞動強度、降低運行成本、提高勞動生產率的目的，取得了較好的效果。值得特別關注的是，沙漠油田一般都具有遠離居住區，后勤保障困難的特點，實施油田自動化，不但可以達到以上目的，在油田開發和管理的模式上也是一種創新。