油田联合站监控系统分析范文

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《中国石油和化工杂志》2015年第二期

1.环网结构监控系统设计

结合对常规的联合站监控系统建设模式的经验总结、油田生产对联合站监控系统提出的新需求与国内外技术发展情况，本文提出一种新的油田联合站监控系统建设模式“环网结构监控系统”。

1.1光纤环网结构光线环网也可称之为自愈网，既当网络出现故障时，可自动选择备用路由，完成网络通信，保证通信效果。其结构种类较多，本文采用二纤单向通道保护环网方式设计，组成站内主干网络，将各个单元信息进行汇总与展示。二纤单向通道保护环网结构的基本工作原理可理解为“并发优收”，既建立两条互逆的单向网络通道，分别定义为工作纤和保护纤。工作时，同时在两条光纤上传输数据，择优接收。其基本工作原理为：正常工作时，业务信息经过光纤进行环形传递，如图3.2所示，业务信息经S1纤顺时针传递A-D-C-B-A,同时也经P1纤逆时针传递A-B-C-D-A。定义S1为工作纤、P1为备用纤，当数据通信正常时，系统默认接收工作纤所传递业务信息。工作异常时，假设B、C点间光缆被挖断，如图3.3所示，业务信息经S1纤顺时针从A经D传递至C，线路正常，业务信息传递经工作纤进行，但从C经B传递信息至A通路异常，无法正常通信，则路由器自动将接受信息路径切换至P1纤，由C逆时针传递至A接受。这样即使系统某段光纤出现异常也不影响系统正常使用。

1.2官一联合站监控系统设计官一联合站生产参数监控系统采用上述环形网络结构建立主通信通道，实现站内各项信息的共享及中控室的数据集中展示（见图3.4、图3.5）。整体系统遵循“分散控制，集中监管”原则，主要监控单元包括：油水总机关、系统加热单元、油气处理单元、原油稳定单元、脱水泵房、外输泵房、掺水泵房、原油储罐区、污水处理单元、注水单元。新建PLC就地控制系统4套分别设置于加热炉值班室（1#PLC）、油气分离值班室（2#PLC）、原油外输值班室（3#PLC）、污水处理值班室（4#PLC）。1#PLC：油水总机关、加热炉；2#PLC：分离器区；3#PLC：原油稳定单元、污油池、倒灌阀组、原油储罐、外输泵房、掺水泵房、脱水泵房；4#PLC：污水外输泵房、滤后水罐、污水池。站内控制系统通讯：基于站内现有通讯电缆桁架新建站内光纤环网分别在1～4#PLC及注水配电室与中控室内设置光纤环网交换机，形成光纤环网结构，实现站内各站点生产信息的可靠稳定通讯。

利旧系统数据接入：污水处理自控系统：污水撬装处理装置自控系统（含PLC2套西门子）；泵站能耗系统：官一联合站泵站能耗系统（RTU2套、PLC1套AB）。中控室设置监控计算机2台，实现站内生产信息的集中监管，主要功能：生产流程动态展示、实时/历史数据查询、报表自动生成、异常工况的实时报警等。另设置数据整合服务器一台，硬件防火墙一套实现站内数据上传至油田公司站库生产信息采集与管理平台。

2.结束语

本文以官一联合站自动化系统改造为例，提出了光纤环网结构结合PLC就地控制的自动化系统设计方法，实现了设备的就地控制与数据的集中监管，与目前油田常规的自动化系统设计方式相比较，节省了大量电缆与人工成本，加快了工期。环网结构的提出也进一步提高了系统的稳定性，该系统抗干扰能力强，数据整个程度高，且便于后期运行维护管理，可为今后油田联合站生产信息采集系统设计提供参考。

作者：方睿毛军军单位：大港油田采油工艺研究院北京雅丹石油技术开发有限公司