油田遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案

需求分析

油田采油區(qū)面積廣闊，采油機數(shù)量眾多，油田管理生產(chǎn)單位需要通過無線方式對井口各項儀表、傳感器、視頻監(jiān)控圖像進行實時采集。其中機井的工作壓力、采油時電壓、蒸汽溫度等數(shù)據(jù)量較小，但要求可靠性高，多采用RTU采集，再通過無線路由器轉(zhuǎn)發(fā)至無線網(wǎng)絡(luò)；另外針對人員安全和設(shè)備狀態(tài)的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)量較大，需要無線傳輸網(wǎng)絡(luò)有較大帶寬，并且信號穩(wěn)定可靠。

解決方案

數(shù)據(jù)采集終端RTU負責(zé)井口采油設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)、管道壓力、設(shè)備溫度等傳感數(shù)據(jù)的采集，井口位置RTU通過以太網(wǎng)/RS485/RS232接口與DTU相連，再通過DTU終端接入LTE網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)RTU需要上報數(shù)據(jù)的時候?qū)?shù)據(jù)直接送往與DTU相連的接口，此時DTU就會把收到的數(shù)據(jù)原封不動地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機。當(dāng)數(shù)據(jù)中心下發(fā)的命令或數(shù)據(jù)通過通道傳輸?shù)紻TU后，DTU通過與RTU相連的接口將數(shù)據(jù)送到RTU，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

系統(tǒng)網(wǎng)管可以實現(xiàn)對DTU進行遠程管理、升級以及故障告警，可實現(xiàn)一套網(wǎng)管對DTU、RTU、傳感設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，方便油田運營中心進行在線管理。 

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

方案特點

采用無線組網(wǎng)方式，解決了油田分布散且偏遠的困難，不受地理和采集點的約束，而且利用公共網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方便，費用低廉；

采用數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理的組網(wǎng)方式，由于DTU支持MODBUS協(xié)議，網(wǎng)管可讀取RTU設(shè)備及傳感器設(shè)備狀態(tài)，方便通過統(tǒng)一網(wǎng)管監(jiān)測整網(wǎng)設(shè)備參數(shù)；

采用高性能工業(yè)級處理器以及看門狗等安全機制設(shè)計，保證DTU設(shè)備通信中斷后會自行檢測然后自動斷電重啟，保證DTU永遠在線，通信鏈路永遠正常；

采用多中心設(shè)計，可同時設(shè)置多個中心監(jiān)控采集現(xiàn)場，避免因某個中心網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定或者關(guān)閉導(dǎo)致無法對礦井現(xiàn)場進行監(jiān)控而產(chǎn)生安全隱患；

支持遠程網(wǎng)管直接對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行相應(yīng)的配置和版本升級，達到時間和人力的合理利用；

高規(guī)格材料選配，可在-40~70oC、相對濕度 95%(無凝結(jié))環(huán)境下正常工作。

方案中核心設(shè)備BP7420介紹

方案中的核心設(shè)備是博特數(shù)通自主研發(fā)的面向行業(yè)BP7420是一款面向行業(yè)應(yīng)用的專業(yè)小型LTE網(wǎng)絡(luò)DTU。設(shè)備集LTE調(diào)制解調(diào)器、路由器和接入點三者功能于一體，為用戶提供安全、可靠、方便、靈活的無線寬帶連接；設(shè)備提供專業(yè)的工業(yè)現(xiàn)場接口，可以同時實現(xiàn)組建物聯(lián)數(shù)據(jù)專網(wǎng)、遠程數(shù)據(jù)接入、視頻監(jiān)控等7x24小時無人值守的應(yīng)用功能。

外觀圖

產(chǎn)品特點

高速無線傳輸：產(chǎn)品基于4G TD-LTE國際標準，支持傳輸速率為DL：100Mbps、UL：50Mbps，支持2×2雙天線MIMO技術(shù)，下行MIMO傳輸支持TM1/2/3/4/7/8模式，上行傳輸支持單天線端口傳輸模式；

WiFi支持2R×2T，傳輸速率為300Mbps。

小體積多接口：設(shè)備體積只有143×26×93mm，但是集成了TD-LTE、以太網(wǎng)、RS232、RS485、WiFi、Mini SD卡多種接口，可以滿足工業(yè)現(xiàn)場的多種數(shù)據(jù)接入需求。

高可靠性：采用軟件看門狗和硬件看門狗雙重保護，提供多級鏈路檢測機制和故障自動恢復(fù)機制，提供有線無線備份。

高安全性：支持GRE、L2TP及IPsec 等VPN功能。

功能通用性：具有路由管理、配置導(dǎo)入導(dǎo)出、動態(tài)域名解析、防火墻、NAT、PAT、DMZ、DHCP、多IP設(shè)置、鏈路備份、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測等基本功能。

使用高效：流量管理技術(shù)和帶寬智能分配技術(shù)；支持SNMP協(xié)議及定制協(xié)議網(wǎng)管軟件、一鍵復(fù)位；設(shè)備免配置；支持U盤、SD卡診斷。

易于維護：可支持遠程自動軟件升級，無需更換硬件，無需手工操作終端，就可添加新功能。

定制開發(fā)：可根據(jù)行業(yè)要求定制開發(fā)功能。