前言 油田自動(dòng)化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠(yuǎn)程監(jiān)控、配電線路自動(dòng)化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動(dòng)化監(jiān)控等四個(gè)部分，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動(dòng)采集，借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)加載到廠級實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺，使生產(chǎn)和管理人員及時(shí)控制和掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化；并可以對取得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、優(yōu)化，從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。 本文主要針對研華科技ADAM系列產(chǎn)品在油井監(jiān)控、輸油管線檢漏和石油儲(chǔ)、運(yùn)、銷自動(dòng)化管理的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)。 一、ADAM系列在油井監(jiān)控的應(yīng)用 作為采油工程，需要將生產(chǎn)現(xiàn)場圖象信息、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)狀況、原油儲(chǔ)備和運(yùn)輸信息等，實(shí)時(shí)傳送到生產(chǎn)管理總部，為生產(chǎn)的指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的第一手資料。所以，對各采油單井、采油站、聯(lián)合站、輸油站等生產(chǎn)單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是相當(dāng)重要的。 以前，在采油井的流量、井口壓力、深度、含水等很多參數(shù)均是人工采集。由于單井分散，所采集參數(shù)每天一次，不能反映全天的實(shí)際情況。必須實(shí)時(shí)全天采集，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，才能真正得出各井的實(shí)際產(chǎn)量及工作狀況。 1、基于ADAM-5510的多井平臺系統(tǒng)圖：采用ADAM-5510系列可編程控制器，采用ADAM-5017/5017H 對采油的示功圖，溫度，壓力，流量等信號進(jìn)行采集，采用ADAM-5060和ADAM-5024進(jìn)行控制； 1） ADAM-5510: 通過執(zhí)行其內(nèi)部用C語言編寫的程序，自動(dòng)的控制各個(gè)ADAM模塊工作，從而就控制了整個(gè)監(jiān)測的全過程。并利用其內(nèi)部的Flash ram存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù) 2） ADAM-5017/ADAM-5017H: 通過各種傳感器，采集現(xiàn)場的各項(xiàng)參數(shù)，包括溫度，壓力，流量，施工圖等參數(shù) 3） ADAM-5060: 在采集的過程中，控制各類閥門的工作狀態(tài)，保證整個(gè)采集過程的順利進(jìn)行 4） ADAM-5024: 對在采樣過程中，可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行控制。 5） GPRS模塊: 與ADAM-5510的串口進(jìn)行聯(lián)接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以無線方式傳送給遠(yuǎn)方的油田總部。 6）如果采集現(xiàn)場有Ethernet網(wǎng)絡(luò)，可以直接通過ADAN-5510TCP的以太網(wǎng)口傳送數(shù)據(jù)。 2、基于ADAM-5510的單井平臺系統(tǒng)：采用ADAM-4501+ADAM-4000系列。 1） ADAM-4501: 該手掌式控制器雖小但功能強(qiáng)大：采用C語言編寫的程序，通過RS-485總線通過Modbus RTU協(xié)議采集和控制ADAM-4000模塊工作，從而進(jìn)行整個(gè)監(jiān)測的全過程。內(nèi)部的256KBFlash Memory可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。直接支持Modbus函數(shù)調(diào)用，程序?qū)崿F(xiàn)簡單方便。 2） ADAM-4017+:采集現(xiàn)場的各項(xiàng)參數(shù)，包括溫度，壓力，流量，施工圖等參數(shù)，并通過Modbus RTU協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送到ADAM-4501中進(jìn)行處理。 3）ADAM-4055/4068: 在采集的過程中，控制各類閥門的工作狀態(tài)，保證整個(gè)采集過程的順利進(jìn)行 4） GPRS模塊: 與ADAM-4501的RS-232串口進(jìn)行聯(lián)接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以無線方式傳送給遠(yuǎn)方的油田總部。 5）如果采集現(xiàn)場有Ethernet網(wǎng)絡(luò)，可以直接通過ADAM-4501的以太網(wǎng)口傳送數(shù)據(jù)。 二、ADAM系列在輸油管線檢漏系統(tǒng)中的應(yīng)用 輸油管道在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用越來越廣泛，但是隨著管道運(yùn)行時(shí)間的延長，由于各種原因?qū)е碌墓艿佬孤⒃斐少Y源的浪費(fèi)和環(huán)境污染，建立管道泄漏檢測系統(tǒng)，及時(shí)準(zhǔn)確地報(bào)告事故的范圍和程度，可以最大限度地減少經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。 采用輸油管線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)，并計(jì)算出泄漏量的大小，以便及時(shí)采取措施對管道進(jìn)行維護(hù)管理，避免或減少事故的發(fā)生，保證管道的安全運(yùn)行。 管線在正常運(yùn)行時(shí)，兩端的溫度、壓力、流量等參數(shù)是相對穩(wěn)定的。而當(dāng)管線中間某點(diǎn)發(fā)生泄漏時(shí)，整條管線的運(yùn)行參數(shù)平衡會(huì)被破壞，由于管道內(nèi)外的壓差，泄漏點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的壓力變化即負(fù)壓波，負(fù)壓波以一定的波速向兩端傳播，本系統(tǒng)就是根據(jù)兩個(gè)端點(diǎn)采集到的壓力變化的時(shí)間差Dt，來確定泄漏點(diǎn)的位置。由于需要實(shí)現(xiàn)這些復(fù)雜的算法，所以采用C語言編程、體積緊湊、功能強(qiáng)大的ADAM-5510控制器是理想選擇，并已經(jīng)在多個(gè)輸油管線中得到廣泛應(yīng)用。 三、ADAM系列在石油儲(chǔ)、運(yùn)、銷自動(dòng)化管理中的應(yīng)用 石油儲(chǔ)、運(yùn)、銷涵蓋油庫罐區(qū)數(shù)據(jù)采集采集監(jiān)控管理系統(tǒng)、定量裝車控制管理系統(tǒng)、火車裝卸控制管理系統(tǒng)等等。 儲(chǔ)油區(qū)監(jiān)控系統(tǒng) 主要對儲(chǔ)油罐儲(chǔ)油狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，包含儲(chǔ)油罐數(shù)據(jù)采集及顯示儲(chǔ)油罐的油蒸汽壓力、溫度、液面自動(dòng)監(jiān)視。 系統(tǒng)采用IPC-610工控機(jī)，通過RS-485總線連接ADAM-5000/485分散式數(shù)據(jù)采集模塊。 ADAM-4520將IPC-610工控機(jī)的RS-232口轉(zhuǎn)換為RS-485口。 ADAM-5017采集壓力、溫度、液面等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。 ADAM-5060：控制開關(guān)和電磁閥/油泵。 2、針對采集點(diǎn)數(shù)不多的系統(tǒng)，也可以采用ADAM-4000來實(shí)現(xiàn)，如某機(jī)場儲(chǔ)油罐監(jiān)測系統(tǒng)就是應(yīng)用此種架構(gòu)，用來對機(jī)場航空燃油的儲(chǔ)油罐罐群的監(jiān)測,包括油罐溫度, 液位/壓力等,以實(shí)現(xiàn)對油料的儲(chǔ)量/油罐的安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 ADAM-4017 完成對壓力傳感器信號的采集, ADAM-4013 用來測量油罐的溫度以保證防火方面的要求。所有數(shù)據(jù)匯集到監(jiān)測中心的主計(jì)算機(jī)上, 供實(shí)時(shí)顯示及記錄, 同時(shí)在溫度/壓力超出正常范圍時(shí)提供報(bào)警。 3、定量裝車控制管理系統(tǒng) 采用嵌入式控制器ADAM-5510M，替代現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)、工作站和服務(wù)器等計(jì)算機(jī)設(shè)備，集數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)和控制于一體，對最終用戶看到的只是一套設(shè)備、黑匣子，不再需要用戶的日常維護(hù)，并可以安裝在儀表柜和盤柜上。其以太網(wǎng)接口方便遠(yuǎn)程察看數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程維護(hù)。 ADAM-5510M/TCP 主控制器，完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)和控制，1個(gè) RS-485（主）連接智能屏、1讀卡器、鍵盤；1個(gè)485（從）接受上位機(jī)的數(shù)據(jù)查詢。 ADAM-5017，2AI采集壓力。 ADAM-5080，2PI（1KHZ計(jì)頻/計(jì)數(shù)），采集流量。 ADAM-5055，4DI按鈕開關(guān)；6DO閥門控制、指示燈輸出。 總結(jié) 自動(dòng)化控制和管理系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)的功能、性能指標(biāo)取決于行業(yè)用戶的需求和技術(shù)發(fā)展，環(huán)保、電力、樓宇等多行業(yè)都有研華產(chǎn)品的大量應(yīng)用，石油行業(yè)也不列外。ADAM全系列模塊在大慶、勝利、大港、新疆、遼河 華北、四川等等油田都有廣泛應(yīng)用，遍布大江南北。隨著ADAM新品例如軟邏輯可編程控制器（PAC）ADAM-5510KW系列、ADAM-5550KW的成熟應(yīng)用，也必將再為石油的信息集成管理貢獻(xiàn)一份科技之力。