9.1 Керування об'єктами нафтового родовища з використанням комбінованих каналів зв'язку

Призначення системи

Система автоматизованого керування процесом нафтовидобутку «Мега» (надалі — просто система) призначена для дистанційного контролю (з диспетчерського пункту) стану аварійної сигналізації і керування розподіленим технологічним устаткуванням, таким як станки-качалки нафтовидобувних свердловин, насосні установки, пункти обліку теплової енергії, пункти обліку електричної енергії, нафтогазоперекачуючі станції.Система призначена для облаштованості нових родовищ, для заміни фізично і морально застарілих систем промислової телемеханіки, а також для автоматизації об’єктов нафтовидобутку, до яких утруднена прокладка кабельних ліній зв'язку.Вимірювально-обчислювальні комплекси «Мега» зареєстровані в Державному реєстрі засобів вимірювань під №19124-99 і допущені до застосування в Російській Федерації.

9.2 Функції системи

Автоматизація об'єктів нафтопромислу.

Керування технологічними процесами в автоматичному режимі й у режимі дистанційного контролю і керування.

Візуалізація технологічного процесу в цифровому і графічному вигляді.

Візуалізація параметрів устаткування (сигнали контролю, керування, аварії).

Контроль виходу значень параметрів за технологічні й аварійні межі, забезпечення аварійної сигналізації.

Опитування, реєстрація й архівування технологічних параметрів реального часу в базі даних комплексу.

Реєстрація й архівування в базі даних технологічних об'єктів.

9.3 Побудова системи

Система являє собою розподілений інформаційно-вимірювальний комплекс, що складається з центрального сервера й уніфікованих вузлів (контролерів),зв'язаних між собою за допомогою пакетного протоколу РТМ-64 (рис.9.2).

Рисунок 9.1-Нафтова свердловина

На технологічних об'єктах установлюються контролери «Мега» (рис.9.3).

Контролери виконують основну роботу по попередній обробці інформації:

- перетворюють вхідні сигнали від датчиків;

- контролюють працездатність виконавчих механізмів;

- визначають аварійні ситуації;

- включають/виключають устаткування;

- здійснюють нагромадження даних і формують архів змін параметрів (на випадок провалля зв'язку);

- ведуть розрахунок дебітів, витрат, навантажень;

- здійснюють виміри ватметрограм, динамограм;

- відраховують тимчасові інтервали;

- підтримують пакетний протокол обміну даними по різних каналах зв'язку, виконують функції ретрансляторів при обміні даними між мережею контролерів і центральним комп'ютером у диспетчерській.У диспетчерському пункті (ДП) чи в операторній промислу встановлюється зв’язок

Рисунок 9.2-Структура системи

Рисунок 9.3-Контролер «Мега»

що, візуалізує стан технологічного процесу. Комп'ютер призначений для роботи в умовах промислового підприємства з підвищеним рівнем електромагнітних перешкод, з розширеним діапазоном температур експлуатації,в умовах вібрації і пилу в приміщеннях. Може бути змонтований у 19-апаратну стійку чи встановлену на столі. Така побудова системи забезпечує наступні переваги:

- легке нарощування системи новими контролерами чи переконфігурування існуючих (контролери однотипні, а настроювання здійснюється програмно з центрального сервера);

- зручність в обслуговуванні й експлуатації, тому що чітко позначена границя між фахівцями, що обслуговують контролери, і фахівцями, що працюють з технологічним устаткуванням;

- забезпечення повного циклу перетворень і передачі даних від датчика на об'єкті до АРМ фахівця,причому фахівець може змінювати методи обробки і форми висновку даних з використанням різних програмних пакетів;

- робота з обслуговування і переконфігурування системи може виконуватися без зупинки опитування контролерів;

Установка контролера «Мега-УКВ» і антени на площадці монтажу електроустаткування свердловини

Рисунок 9.4-Устаткування диспетчерського пункту

центральний сервер системи керування процесом нафтовидобутку (ЦСУ), що виконує усі функції керування мережею контролерів (рис.9.4).

Центральний сервер складається з індустріального комп'ютера з блоком безперебійного живлення, із програмним забезпеченням конфігурування і настроювання контролерів і програмою візуалізації, контролю і керування технологічними процесами.Комп'ютер, як правило, працює з мережею польових контролерів через контролер зв'язку, піддержуючий пакетный протокол обміну даними по радіоканалу або по провідному каналу зв'язку. ЦСУ здійснює фонове циклічне опитування всіх контролерів системи, архівує усі зміни параметрів.

Контролер «Мега-ГЗУ»

- прикладний рівень обробки даних винесений у комп'ютери спеціалістів (геологів і технологів).