RTU远程控制终端在油田中的应用

RTU远程控制终端在油田中的应用①

李富伟1 黄飞2 叶亭宇3 申学强4

(1.青海油田采油二厂工程技术大队 青海海西 816400; 2.青海油田采油三厂维护大队 青海海西 816400;3.长庆石化分公司运行保障部电修队 陕西咸阳 712000；4.管道储运（分）公司鲁宁输油处 山东邹城 273500)

摘 要：自动化油田建设的重中之重是自动化控制，现场一次仪表的数据读取、存储、转化、计算以及数据的上传都包括其中介于高原油田水源井所在的地理位置相对偏远，而且现场环境处于高海拔高原气候（昼夜温差大，四季湿度变化较大）以及对水源井整套设备规模的要求等因素，此次采用RTU远程终端控制系统完全符合实际生产的需要，与此同时为了实现数据的远距离传输，还采用了无线网桥来实现网络的传输，最终实现了数据的远程监控和现场设备的远程控制。关键词；RTU 水源井 无线网桥中图分类号：TP277 文献标识码：A

文章编号：1674-098X(2013)06(a)-0040-01

1 RTU远程控制终端简介

RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。将测得的状态或信号转换成可在通信设备上发送的数据格式。它还将从远程计算机发送来的数据转换成命令，实现对设备的功能控制，在现今的工业生产中起到了极其重要的作用。

此次水源井RTU远程控制终端主要采用了32位E50模块，该模块的使用进一步提高了通讯速度，提高了模块的后期拓展功能，也提高了数据传输稳定性。而且该模块还采用了先进的32位处理器和高效的嵌入式操作系统，使整个控制系统功能更强大、操作更方便、集成度更高，不仅能完成数据采集、定时、计数、控制，还能完成复杂的计算、PID调节、通讯联网等功能。并且具有以下诸多特点：

(1)结构先进，易于扩展，可多站协调工作，组建复杂控制系统。

(2)模块化设计工业标准设计，DIN导轨安装结构，方便现场安装。

(3)经济可靠、功能强大的通信接口，支持Modbus RTU／ASCII／TCP、DNP3

表1

型号HC201HC101HC121HC112HC133HC501E205E306PA245

智能无线接收终端RS232/RS485转化器

数量11111111111

（可选）等通信协议，具有RS232、RS485、

Ethernet等通信接口。

(4)高效的工程开发工具，符合IEC 61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。

(5)功能强大的硬件系统，采用32位ARM处理器，嵌入式实时多任务操作系统。

(6)先进的冗余/容错方式。

运行。而对井口的电动阀和潜水泵采用电流互感器进行实时监控，并通过RTU完成远程控制工作。RTU与现场设备的数据通讯采集方案主要包括对现场一次仪表的数据采集，然后再通过以太网传输到操作站，最后再通过相关组态软件实现对现场仪表数据的远程监控和设备的远程控制。

4 实时数据远距离传输方案

2 RTU远程终端控制系统硬件组成

水源井RTU远程终端控制系统具备实时数据采集功能、远程指令接受及发送功能、数据统计转换等功能。该远程控制终端为实现水源井的无人值守发挥着极其重要的作用，高效的为水源井现场每一个一次仪表提供实时服务，快速精准的完现场仪表的数据采集、转换、计算、传输、控制等各项任务。本套RTU控制系统配备的模块清单如表1所示。

由于水源井地理位置比较偏僻，距离油田中心监控室有15 km的距离，如果采用光纤传输数据不论是光纤的铺设还是光纤的熔接以及光纤的终端设备的价格都比较昂贵，也不能完全保证光纤在使用过程中不受到外界的损坏，因此为了实现数据的远程监控，采用了无线网桥技术，通过无线网桥来实现网络的传输。该方案的引入为实现数据的远距离传输和数据的远程监控提供了重要的基础。

无线网桥顾名思义就是无线网络的桥接，它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁（无线网桥亦是无线AP的一种分支）。无线网桥除了具备有线网桥的基本特点之外，无线网桥工作在2.4G或5.8G的免费申请无线执照的频段，因此比其他有线网络设备更方便部署。

.com.cn. All Rights Reserved.3 RTU数据采集及控制方案

水源井RTU通过对现场水井房的流量、压力等实时数据进行监控采集，并且通过对数据的远程监控保障生产的安全平稳

功能描述

24V转5V电源模块模拟量输入模拟量输出数字量输入数字量输出主控制器通讯模块

三相电能采集模块220V转24V电源模块无线数据接收数据通讯转换

5 结语

RTU控制终端以其稳定的操控性能，理想的性价比，较强的适应能力为油田进一步推进自动化生产奠定了坚实的基础，作为自动化控制的中枢神经，RTU远程控制终端强大的运算能力、存储能力以及通讯保护能力充分保障了油田自动化的快速发展，并且无线网桥的使用为实现数据的远距离传输和数据的远程监控起到了重要的作用。

参考文献

[1] 沈平.过程控制理论基础[M].杭州：浙江

大学出版社，1991.

[2] 王磊.水源井无人值守站的建立[M].青

海油田采油二厂，2010.

①作者简介：李富伟（1985.4—）,男，汉族，四川自贡人，现任职于中石油青海油田采油二厂。

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