中,大量的设备都已经可以将取得的目标信号转变成电信号,且电信号要能够被控制中枢所接收,之后从中取得各类专业性的控制信息。此外,对于一些特殊性的设施,比如:电力控制系统、区域或空间环境的监控设施、人员的管理设施等,则需要配置出一些特殊类型的传感器。其中对区域和环境的监控设施,主要配置的设施为监控探头,借助该设施实现对周边区域的全方位监管,之后充分带动整个系统的正确监管。对人员的管理装置,则包括人员的学习情况、管理方案、人员的学习时间等,这类设施也都可以作为传感器看待。
2.2 通信装置配置
电信查流量在配置了各类传感器之后,需要构造配套的通信系统。通信装置的配置和投建过程,需要研究当前整个系统信息传递方案、信息的稳定传递需求、信息的传递目标等,在获取了所有这类关键性的信息之后,则需要对通信装置的配置方法进行分析。其中视频信息的数据化传递中,产生的数据量庞大,在具体的处理过程,就需要分析图像的传递过程中对于数据信息的传递需求度,之后无论是信息的传递线缆选择过程,还是信号传递总量的记录与分析过程,都要在这其中构筑专业性的信息处理装置。此外该过程中也包括其他需要传递信息与数据的通信装置,对于分布式的监管系统来说,也要构造大量的信息传递设施,以提高信息的传递稳定度。
2.3 信息分析软件配置
SCADA 系统的构造过程,需要完成对于各类信息的收集与分析,其中对于信息的分析软件来说,主要有两类软件信息:一种是自动化的控制系统;另一种是直接向外展示的信息[2]。前项工作中,可以建立传统控制论与现代控制论下的自动化控制系统,其中传统控制论下的控制方案和决策已经经过了长时间的使用并得到了良好的结果,比如:PID 控制、PLC 控制等。这类技术的使用中,可以把各类传感器传回的信息都可进行直接展现,并且得到的数据进行比较,代入到分析模型中,如发现得
1 SCADA系统的构成和原理
1.1 SCADA系统构成
SCADA 系统的运行中,分成分布式数据采集系统和数据的展示与处理系统两个部分。其中,对分布式数据采集系统来说,目前主要包括两种设施:一类是电学信号的转化类装置。在这类装置的使用中,如:压力传感器、流量传感器等,尤其在油气田的开采中,目前已经开发出了大量的测量设施,尤其是在管网系统中使用的各类仪表,会把管网系统的当前运行参数直接转变成电信号,这类电信号会被传递给系统的接收与分析装置,以全面分析目前的各个区域运行状态[1]。另一类是视频监控信号,对一些重点区域要设置视频监控设施,并派遣专业人员监控,同时取得的视频信息也要记录时间。数据的展示和处理系统需要使用计算机系统完成所有数据的接收和取得工作,针对不同类型的信息,配置不同的信息
对比方法与分析装置,以直接取得各类信息。
1.2 SCADA系统原理
系统的运行原理本质上可以分成两种:一种是形成了“类
反馈控制系统”的控制机制;另一种是直接构成了反馈控制系统的工作机制,此时可以根据SCADA 系统的工作原理,取得所有的管理性的信息。对反馈控制系统的构造过程采用的工作方法为:直接按照当前的分布式信息取得装置,取得所有的系统运行参数,之后借助反馈系统协调运行方案。对于所谓的“类反馈控制系统”,在系统的运行中要根据取得的视频信息,使所有的人员都可以完全按照目前的工作方案得到信息。
2 SCADA系统在油气田中的应用方法
2.1 传感器配置
SCADA 系统的运行中,需要根据当前的信息处理方法和
装置的配置方案,取得所有的信息收集方案。目前的技术应用
SCADA 系统在油气田中的应用
杨智,吴蕾,李林健,姚渝琪(中国石油西南油气田公司通信与信息技术中心,四川 成都 610051)
摘要:目前的油气田开采中,无论是为了提高安全性,还是提高工作效率,都已经开始探讨如何正确、完整地完成全天候、全范围、整体性的监管机制,此时SCADA 系统开始逐渐使用。基于对SCADA 系统构成和运行原理的分析,文章探讨了该项技术在油气田中的使用方法,并在此基础上构造了SCADA 系统在油气田中的应用要点体系,以提高管理质量。关键词:SCADA 系统;油气田;实时监控中图分类号:TE34
文献标志码:A
文章编号:1008-4800(2021)04-0197-02
DOI:10.19900/jki.ISSN1008-4800.2021.04.092
Application of SCADA System in Oil and Gas Fields
YANG Zhi, WU Lei, LI Lin-jian, YAO Yu-qi  (Communication and Information Technology Center,
PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company, Chengdu 610051, China)
Abstract: In the current oil and gas f i eld exploitation, whether it is to improve safety or work eff i ciency, it has begun to discuss how to correctly and completely complete the all-weather, full-scope and integrated supervision mechanism. At this time, SCADA system began to be gradually used. Based on the analysis of the structure and operation principle of SCADA system, this paper discusses the application method of SCADA system in oil and gas f i elds, and constructs the key system of SCADA system application in oil and gas f i elds on this basis, in order to improve the management quality.Keywords: SCADA system; oil and gas f i elds; real-time monitoring
中,并非所有的装置在运行中,都适合采用集中性传递方式,因为不同的信号对于自身的运行精度有不同的要求。对高信号精度要求设施的建设过程中,适合采用专门线路的方式进行构造。此外也要根据这类信号的协调性运行工作方案和工作要求,以得到所有的专业性建设信息。(3)新型技术的使用。传统的信息技术使用过程中,如果单纯根据当前的信息处理工作方法与信息的协调模式,很可能无法顺应当前的所有工作信息要求。在信息的专业化处理过程,可以使用5G 通信技术逐渐性地替代原有的无线通信技术,且广泛使用光纤通信技术提高信息传递速率。
3.3 分析软件要点
在软件的配置过程和使用过程中,需要根据SCADA 系统的
软件设施建设方法与管理要素进行建设,要根据当前的信息处理工作要素与信息的分析工作要素,共同论证当前的软件运行状态[4]。在软件的设置过程,处理工作要点:一个是管理工作要点的配置过程要防范各类问题;另一个是要完成针对软件的升级与管理工作。在软件配置中,必须要根据所有设备的装配方案给出结果,尤其是对于起到自动控制功能的软件,要根据SCADA 系统的信息收集、处理以及升级工作为研究对象,确保当前的信息处理结果符合要求。对软件的升级工作,要根据硬件设施的处理工作要点和功能做出分析,比如某个管网子系统的电磁流量计做出了升级,则在软件系统的处理过程中,要根据该设备的所有参数,对软件中针对该系统的性能方面参数做出升级。
3.4 系统硬件要点
在SCADA 系统的建设过程中,其中必然需要建成多种硬
件设施,其中硬件设施包括各类需要科学配置的传感器、供配电系统、承载软件运行的计算机设施等,要求所有设施的使用中,需要依照各类设施的使用方法和运行方案。硬件的配置要点中:一要确保所有硬件设备的处理工作方法和运行参数符合工作标准,在得到了这类信息的处理和管理工作信息之后,则
要保证所有硬件设施的运行质量,比如:在各类专业性设施的使用中,要分析这类设施的使用原则专业配置;对于电磁流量计、计算机设施以及供配电装置等,装配之前的设施都要经过质量检查,以确保得到的分析结果符合标准。另一个是硬件设施的运行质量要得到保持,必要时采用安全保障设施确保运行稳定性,比如:对于监控探头,就需要在其中配置环境防护装置。
4 结语
综上所述,SCADA 系统在油气田的使用中,使用方法包括
传感器的配置、控制中枢的配置、信息传递系统的配置等,得到了这类信息之后方可提高运行质量。在使用要点方面,包括硬件使用要点、软件配置要点、通信装置配置要点等,精准落实使用要点以确保整个系统的正常运行。
参考文献:
[1]张锋,江飞,董江洁,等.数字化工厂移交系统在油气田
工程建设中的研究和应用[J].油气田地面工程,2019, 38(11): 107-111.
[2]王波. SCADA 系统在油气田生产中的应用探讨[J].信息系统工程,2019 (01): 42.
作者简介:杨智(1994-),男,辽宁铁岭人,助理工程师,研究方向:通信信息技术、自动化控制技术。
到的数据和运行方案不匹配时,由该软件自动做出调整。当然,PLC 控制系统也允许专业人员对整个系统做出调整。
2.4 信息分析硬件配置
在信息的分析过程中,需要完成针对整个系统运行软件和信
息的分析硬件分析工作,其中对于已经构造了的信息分析装置中,主体上可以分成3个部分:首先是涵盖传感器、通信装置、监控探头在内的信息分析装置,借助这类装置取得所有经过了专业性处理的硬件设备;其次是承载软件系统正常运行的计算机装置,计算机装置的使用中,需要能够完全按照这类专业性装置的使用,使得取得的专业化管理工作质量可以得到全面分析,同时考虑到SCADA 系统的运行中,此时会产生大量的数据流,这对各类设施的运行方法与信息承载能力都提出了新的要求;最后是各类辅助性的设施,比如:电力装置、安全保障装置、人员或设备的状态直接调整装置等,此时则可以带动整个系统的完善正确运行。
2.5 管理模型升级方法
在SCADA 系统的使用中,针对不同的控制系统、调整方案
与监管体系来说,需要充分建立一套行之有效的管理要素,在得到了所有这类专业化的管理设施之后,需要对管理模型做出调整。新时期的SCADA 系统构造过程,需要在其中配置多种不同的控制模型,比如对于传统控制论下的PID 控制系统中,通常会通过建成闭环负反馈系统协调相关装置的运行参数,而这类系统通常为二级自动控制系统,该系统中需要合理调整的参数包括信号的放大倍数、自然震动频率、阻尼系数等,之后根据这类参数的综合取得控制成果进行分析。如果发现得到的控制结果与期望值不符,则需要对这类参数进一步调整。
3 SCADA系统在油气田中的应用要点
3.1 传感器要点
在传感器的配置中,要根据SCADA 系统的配置要点和信息
的收集、处理要求,得到各类专业性的信息和所有需要选用的专业化信息,方可为该系统的后续建设方案、使用要点和信息的处理工作要点建立对接性的工作关系,从而确保当前建成的所有专业性的管理工作方案和已经得到的信息进行直接性的对照。此时,应充分提高该系统的运行质量,在各类设施的建设中,也必须要构造专业性的设施,且所有设施要具备自动化、精准性乃至初步的智能化[3]。对于油气田中的管网系统,需要实时测量并分析各个子区域的管网参数,如:介质流量参数,当前已经开发出了多种专业性的管理设施,可使用电磁性流量计,以分析在目前的信息处理和信息传递中,直接使用该装置
取得各项参数,并且该电磁流量计取得的所有测量参数在利用过程中,可以全面根据当前的信息整合方案,借助电信号取得各类信息。
3.2 通信装置要点
在通信装置的配置中,要点主要有:(1)通信装置的整体性配置。在各类信息的协调中,需要建成所有信息和数据的整合工作机制。数据有两种:一种是视频信号;另一种是各类电信号。对于电信号,主要构造的信息方案中,需要由监控探头取得,并且所有这类设施的使用中,要根据这类设施的使用方法和应用原则,得到专业化的数据,由于视频信号的流量过大,尤其是对于高清视频信号,单位时间内传递的字节数值极大,所有此时需要分析通信装置的使用方案与配置原则,分析这两类装置的配置方法。(2)数据的固定传递方案建设。在信息的整合过程