数字化气田：中石化川西气田调度系统

1.背景
         随着油气田生产规模逐步加大，以人工记录并用和传真进行信息传输的方式已在很大程度上制约了采输生产的发展，不能适应信息及时传输和快速决策的需要。因此，利用通讯、网络工程、数据仓库、企业计算以及信息处理等多个领域的*技术，进行源头数据的自动化采集与传输，实现远程数据中心存储，以便进行更深层次的挖掘与利用已成必然。
         在数字化气田的指导理念下，川西采气厂需要构建一套功能完善、性能稳定的调度管理系统，并根据现场站点的规模，功能和地理位置等条件，形成以流量计算机、数字仪表和手持PDA等多种采集方式的远程数字站点，实现对川西气田主要站点（气井）的实时监控管理。

2.调度中心
         调度中心系统采用三维力控科技有限公司的pSpace企业级实时数据库，此数据库为*的分布式结构，可任意组建应用模式，支持C/S和B/S应用，它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具，大容量支持企业级应用，内部实现高数据压缩率，可实现历史数据的大量存储，灵活的扩展结构可满足各种需求，具备广泛的安全性和可跟踪性。

以企业级实时数据库为核心的系统结构图

         该数据库是一个具有标准接口的、可二次开发的平台。其能完成来自DCS、FCS、RTU、流量积算仪、流量计算机及其它各种具有或不具有标准通讯接口的控制系统的实时数据的采集、存储、压缩，实时数据和历史数据的检索、统计、分析、建模，并进行曲线、图表显示。可以实现流程性工业中典型的应用功能，如工艺流程图展现、历史曲线分析、历史报警分析、报表管理等。同时，该数据库能为其他管理软件提供的数据接口，也可以将整理后的数据通过pSpace直接写入ORACLE，实现数据与其他管理软件的双向通讯。

3. 远程数字站点
         数据传输方案
         川西采气厂的100余座远程站点分布在成、绵、德3市的各个地区，分布范围广阔。在此实际条件下，首要通讯方案采用GPRS无线数据远传方式，在现场数字站点采用工业级GPRS无线通讯DTU做为数据远传设备，由于各个站点移动无线信号覆盖较好，大部分站点数据刷新周期小于5秒。

          现场站点（流量计算机、数字仪表、PDA）通过RS232/RS422/RS485与气田设备采集点连接，接入中国移动GPRS网络，通过ADSL与数据中心数采机的固定IP建立TCP/IP连接。该网络对气田信息采集点的接入地点、时间、数量没有限制，可以随时增减。可以满足山区、偏远地区和跨地区接入的需求。

GPRS无线组网典型结构图

         流量计算机站
         规模较大的配气站采用流量计算机做为现场数据采集监控设备，通过流量计算机的RS-232接口将现场数据通过无线数传DTU传回数据中心。因已建成的各个流量计算机站采用不同的流量计算机系统，因此数据中心需要根据不同的系统开发相应的通信程序，力控目前支持多种流量计算机站的数据接口，可以满足不同系统的需要。

         数字仪表站
         规模较小的配气站采用数字仪表做为数据采集监控设备，通过仪表的RS232接口将现场数据通过无线数传DTU传回数据中心，替代原来由气站工作人员手工抄表的方式。各个站点采用不同的厂家不同型号的数字仪表，因此数据中心需要根据不同的仪表开发相应的通讯程序。力控目前支持上千种仪表的数据接口，如比较常用的爱拓利、VEMM、苍南、浙江天信等。

         PDA站点
         在一些不具备实施自动化数据远传的站点，仍使用机械式仪表的站点，采用手持PDA做为数据远传终端，由场站工作人员手工将测点数据写入PDA，再由PDA通过移动GPRS网络传回数据中心，实现数据采集。这种方式改造系统投资小，效果明显。避免了烦锁的人工抄表以及减少误报率。

4. 结语
         整个SCADA系统运行至今已有一年，调度中心数据库系统运行稳定，数据接收正常，数据刷新周期小于5秒。
         通过SACADA客户端或IE浏览器，可在各站点的工艺流程图上对温度、压力、差压、瞬时流量、累积流量等工艺参数进行实时监控，同时可以查看个站点的月报，日报和产量报表，浏览各站点参数的实时趋势和历史趋势，设置各参数的上下限报警，还备有日志记录，可查询系统启停记录、用户登录记录、参数设置更改记录和报警记录，同时该系统还纳入了中石化西南分公司门户系统，初步实现了建设数字化气田的要求。