北京中航神州

                                             前言  

    油田自动化信息系统建设主要包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。 

    本文主要针对研华科技ADAM系列产品在油井监控、输油管线检漏和石油储、运、销自动化管理的应用进行总结。 

    一、ADAM系列在油井监控的应用 

    作为采油工程，需要将生产现场图象信息、油井生产数据、设备运转和维护状况、原油储备和运输信息等，实时传送到生产管理总部，为生产的指挥调度提供准确及时的第一手资料。所以，对各采油单井、采油站、联合站、输油站等生产单位的数据统计是相当重要的。

    以前，在采油井的流量、井口压力、深度、含水等很多参数均是人工采集。由于单井分散，所采集参数每天一次，不能反映全天的实际情况。必须实时全天采集，将数据进行统计分析，才能真正得出各井的实际产量及工作状况。

    1、基于ADAM-5510的多井平台系统图：采用ADAM-5510系列可编程控制器，采用ADAM-5017/5017H 对采油的示功图，温度，压力，流量等信号进行采集，采用ADAM-5060和ADAM-5024进行控制；

    1） ADAM-5510: 通过执行其内部用C语言编写的程序，自动的控制各个ADAM模块工作，从而就控制了整个监测的全过程。并利用其内部的Flash ram存储历史数据

    2） ADAM-5017/ADAM-5017H: 通过各种传感器，采集现场的各项参数，包括温度，压力，流量，施工图等参数

    3） ADAM-5060: 在采集的过程中，控制各类阀门的工作状态，保证整个采集过程的顺利进行

    4） ADAM-5024: 对在采样过程中，可能出现的情况进行控制。

    5） GPRS模块: 与ADAM-5510的串口进行联接，通过GPRS网络把现场的数据以无线方式传送给远方的油田总部。

    6）如果采集现场有Ethernet网络，可以直接通过ADAN-5510TCP的以太网口传送数据。

 

    2、基于ADAM-5510的单井平台系统：采用ADAM-4501+ADAM-4000系列。 

    1） ADAM-4501: 该手掌式控制器虽小但功能强大：采用C语言编写的程序，通过RS-485总线通过Modbus RTU协议采集和控制ADAM-4000模块工作，从而进行整个监测的全过程。内部的256KBFlash Memory可以实时存储历史数据。直接支持Modbus函数调用，程序实现简单方便。

    2） ADAM-4017+:采集现场的各项参数，包括温度，压力，流量，施工图等参数，并通过Modbus RTU协议将数据传送到ADAM-4501中进行处理。

    3）ADAM-4055/4068: 在采集的过程中，控制各类阀门的工作状态，保证整个采集过程的顺利进行

    4） GPRS模块: 与ADAM-4501的RS-232串口进行联接，通过GPRS网络把现场的数据以无线方式传送给远方的油田总部。

    5）如果采集现场有Ethernet网络，可以直接通过ADAM-4501的以太网口传送数据。 

    二、ADAM系列在输油管线检漏系统中的应用  

    输油管道在现代社会中的应用越来越广泛，但是随着管道运行时间的延长，由于各种原因导致的管道泄漏将造成资源的浪费和环境污染，建立管道泄漏检测系统，及时准确地报告事故的范围和程度，可以最大限度地减少经济损失和环境污染。 

    采用输油管线实时监控系统可以及时发现泄漏点，并计算出泄漏量的大小，以便及时采取措施对管道进行维护管理，避免或减少事故的发生，保证管道的安全运行。

    

    管线在正常运行时，两端的温度、压力、流量等参数是相对稳定的。而当管线中间某点发生泄漏时，整条管线的运行参数平衡会被破坏，由于管道内外的压差，泄漏点会产生一个负的压力变化即负压波，负压波以一定的波速向两端传播，本系统就是根据两个端点采集到的压力变化的时间差Dt，来确定泄漏点的位置。由于需要实现这些复杂的算法，所以采用C语言编程、体积紧凑、功能强大的ADAM-5510控制器是理想选择，并已经在多个输油管线中得到广泛应用。

     三、ADAM系列在石油储、运、销自动化管理中的应用

    石油储、运、销涵盖油库罐区数据采集采集监控管理系统、定量装车控制管理系统、火车装卸控制管理系统等等。

    储油区监控系统

    主要对储油罐储油状态进行监测，包含储油罐数据采集及显示储油罐的油蒸汽压力、温度、液面自动监视。

    系统采用IPC-610工控机，通过RS-485总线连接ADAM-5000/485分散式数据采集模块。 

    ADAM-4520将IPC-610工控机的RS-232口转换为RS-485口。

    ADAM-5017采集压力、温度、液面等数据进行监测。

    ADAM-5060：控制开关和电磁阀/油泵。

   

    2、针对采集点数不多的系统，也可以采用ADAM-4000来实现，如某机场储油罐监测系统就是应用此种架构，用来对机场航空燃油的储油罐罐群的监测,包括油罐温度, 液位/压力等,以实现对油料的储量/油罐的安全状态的实时监控。 

  
    ADAM-4017 完成对压力传感器信号的采集, ADAM-4013 用来测量油罐的温度以保证防火方面的要求。所有数据汇集到监测中心的主计算机上, 供实时显示及记录, 同时在温度/压力超出正常范围时提供报警。 

    3、定量装车控制管理系统 

    采用嵌入式控制器ADAM-5510M，替代现有的计算机、工作站和服务器等计算机设备，集数据采集、处理、存储和控制于一体，对最终用户看到的只是一套设备、黑匣子，不再需要用户的日常维护，并可以安装在仪表柜和盘柜上。其以太网接口方便远程察看数据、远程维护。

    ADAM-5510M/TCP 主控制器，完成数据采集、处理、存储和控制，1个 RS-485（主）连接智能屏、1读卡器、键盘；1个485（从）接受上位机的数据查询。

    ADAM-5017，2AI采集压力。

    ADAM-5080，2PI（1KHZ计频/计数），采集流量。

    ADAM-5055，4DI按钮开关；6DO阀门控制、指示灯输出。

 

    总结

    自动化控制和管理系统集成实现的功能、性能指标取决于行业用户的需求和技术发展，环保、电力、楼宇等多行业都有研华产品的大量应用，石油行业也不列外。ADAM全系列模块在大庆、胜利、大港、新疆、辽河 华北、四川等等油田都有广泛应用，遍布大江南北。随着ADAM新品例如软逻辑可编程控制器（PAC）ADAM-5510KW系列、ADAM-5550KW的成熟应用，也必将再为石油的信息集成管理贡献一份科技之力。