2023年研華石油行業(yè)解決方案V

研華油氣行業(yè)解決方案研華科技李子龍Zilong.Li@EnablinganIntelligentPlanet研華公司Oil&Gas解決方案油氣開采油氣儲運石油煉化長輸管線聯(lián)合場站集控中心油氣開采油氣儲運石油煉化長輸管線聯(lián)合場站集控中心油井狀態(tài)監(jiān)控抽油機能源管理油井視頻監(jiān)視人員闖入監(jiān)視無人閥室泵站監(jiān)控加熱站，加壓站監(jiān)控輸油管線遠程監(jiān)控輸油管線側(cè)漏系統(tǒng)煉化工廠能源管理煉廠安全生產(chǎn)監(jiān)控成品油輸油管線遠程監(jiān)控油庫綜合監(jiān)控油庫周界報警聯(lián)合站綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)管線調(diào)度系統(tǒng)管線遠程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫顯示客戶端系統(tǒng)Agenda油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)解決方案應(yīng)用說明-系統(tǒng)架構(gòu)-優(yōu)勢特點-產(chǎn)品介紹油田智能設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)解決方案應(yīng)用說明-系統(tǒng)架構(gòu)-優(yōu)勢特點-產(chǎn)品介紹油氣管道遠程監(jiān)控系統(tǒng)解決方案應(yīng)用說明-系統(tǒng)架構(gòu)-優(yōu)勢特點-產(chǎn)品介紹油庫綜合管理系統(tǒng)解決方案

應(yīng)用說明-系統(tǒng)架構(gòu)-優(yōu)勢特點-產(chǎn)品介紹中石油十二五規(guī)劃一.油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)描述匯聚站監(jiān)控工業(yè)計算機上的WebAccess軟件對接收的井口數(shù)據(jù)進行處理分析，并顯示油井實際的工作情況，同時，WebAccess軟件會根據(jù)接收到的井口功圖數(shù)據(jù)生成示工圖，并把所有數(shù)據(jù)存入指定數(shù)據(jù)庫。同時WebAccess還連接客戶的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，針對不同的工況給出問題分析和解決方案。UNO-1110作為現(xiàn)場RTU，負責(zé)對采集的各種數(shù)據(jù)處理和上傳，并負責(zé)對示功儀的采集數(shù)據(jù)進行打包上發(fā)；ADAM-2000系列Zigbee無線數(shù)據(jù)采集模塊，采油油井現(xiàn)場的溫度，流量和壓力等模擬量數(shù)據(jù)；工業(yè)以太網(wǎng)交換機EKI-2525連接現(xiàn)場RTU、網(wǎng)絡(luò)攝像頭和無線APEKI-6351；匯聚站上的無線全向APEKI-6340負責(zé)接收井群中各單井上傳的數(shù)據(jù)；

油井現(xiàn)場RTU采集油井各項數(shù)據(jù)和井口功圖數(shù)據(jù)并打包上發(fā)到匯聚站，匯聚站監(jiān)控管理軟件對油井現(xiàn)場進行遠程監(jiān)控，分析油井的功圖數(shù)據(jù)，并把分析結(jié)果存入指定的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)還可以向遠程管理中心系統(tǒng)和工作人員發(fā)送報警信息，相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)油井故障或其他狀況則會立即安排技術(shù)人員解決。流量壓力溫度ADAM-2520（Zigbee路由模塊）EKI-6340(全向AP）實時監(jiān)控示功儀網(wǎng)絡(luò)攝像頭匯聚站ZigbeeADAM-2017（Zigbee模擬量采集模塊）功圖分析UNO-1110（RTU模塊）EKI-6351（Wifi模塊）單井井口RS-485TCP/IP油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)方案應(yīng)用特點

研華油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在甘肅某油田的應(yīng)用取得了很好的實際效果，現(xiàn)場RTU模塊（UNO-1110）完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和打包功圖算法，遠程的WebAccess軟件對各個井口數(shù)據(jù)進行匯總分析，能夠很好的滿足客戶的實際需要，尤其是在遠程管理和維護方面更體現(xiàn)的WebAccess軟件的優(yōu)越性能。WebAccess，業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)際組態(tài)軟件，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程組態(tài)、協(xié)同開發(fā)和遠程監(jiān)控與維護。UNO-1110，Cortex-A8CPU，4DI/2DO，4RS-232/422/485串口，210/100M以太網(wǎng)口，WinCE6.0/Linux系統(tǒng)，-40~80℃寬溫，非常適合油井現(xiàn)場使用的智能RTU設(shè)備；ADAM-2520Z，工業(yè)用Zigbee路由模塊，通訊半徑1km，頻段2.4GHz；ADAM-2017Z，6路模擬量采集模塊，Zigbee通訊方式，信號半徑110m，頻段2.4GHz；EKI-2525，5個10/100Mbps以太網(wǎng)端口（RJ45）非網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，IP30金屬外殼，冗余雙12~48VDC電源輸入；EKI-6351，工業(yè)無線MeshAP，安全快速自組網(wǎng)及自恢復(fù)Mesh技術(shù)，快速漫游切換時間≤20ms，10級跳臺仍可保證100Mbps帶寬傳輸；EKI-6340，戶外型工業(yè)無線MeshAP，兼顧所有EKI-6351所有性能，最高支持3射頻，POE，IP67等級，-40~75℃工作溫度。研華Oil&Gas解決方案-----智能油井監(jiān)控流量RS-485UNO-1110/2174+WebAccessADAM-5510+KW軟件ADAM-4501EKI-6351NVS-3510壓力溫度匯聚站EKI-6311GNRTU控制單元示功儀電量模塊EKI-2525ADAM-4117TCP/IP攝像頭ADAM-2000Zigbee研華智能油井監(jiān)控關(guān)鍵產(chǎn)品SCADA軟件遠程調(diào)試Web發(fā)布工業(yè)以太網(wǎng)交換機工業(yè)用視頻服務(wù)器工業(yè)無線APWi-FiMeshAP嵌入式控制器工業(yè)采集模塊二.油田智能設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)解決方案系統(tǒng)包括監(jiān)控中心，運行WebAccess軟件開發(fā)的注水泵專家系統(tǒng)；控制柜中安裝ADAM-5510KW，系統(tǒng)中有1或多臺注水泵，控制方式為變頻控制泵的啟停，或數(shù)字量控制泵的啟停和閥門，模擬量輸入點數(shù)為AI-8個，模擬量輸出點數(shù)為AO-8路，數(shù)字量輸入點數(shù)為DI-50路，數(shù)字量輸出點數(shù)為DO-50路。此方案使用研華科技的APAX系列控制器完成對注水泵所有監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集，并可對相關(guān)閥門，變頻器進行控制，根據(jù)專家系統(tǒng)的要求，實時處理報警和故障，并能做出相應(yīng)的判斷或動畫演示幫助。監(jiān)控中心工控機上運行應(yīng)用WebAccess軟件開發(fā)的注水泵專家系統(tǒng)，可對泵組實時監(jiān)控，并根據(jù)專家數(shù)據(jù)庫中的資料判斷泵在運行過程中出現(xiàn)的各種問題和報警，并可給出相應(yīng)的處理方案。油田智能設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)方案應(yīng)用特點WEBACCESS，業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)際組態(tài)軟件，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程組態(tài)、協(xié)同開發(fā)和遠程監(jiān)控與維護；ADAM-5510EKW/TPPAC，PAC智能控制器，符合IEC-61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持LD/FB/SFC/IL/ST五種控制語言，內(nèi)置Modbus/TCP服務(wù)器，8個I/O插槽，可處理128個本地I/O點；EKI-7654C，網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，2個千兆電口/SFP光纖組合端口，4個快速以太網(wǎng)插口，千兆X-Ring(超高速自愈時間<10毫秒)，2路12～48VDC冗余電源輸入，1路繼電器輸出；EKI-1322，工業(yè)短信模塊，通用四頻GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，雙SIM通訊冗余，任意波特率，支持各種操作系統(tǒng)驅(qū)動程序；TPC-1770H，工業(yè)觸摸式平板電腦，板載IntelCeleron?M處理器，17"SXGATFTLCD，無風(fēng)扇緊湊型設(shè)計，鋁制前面板IP65標(biāo)準(zhǔn)。Internet溫度.壓力.流量.潤滑油粘度油田注水泵機組遠程監(jiān)控溫度.濕度.閥門開度。能耗溫度.濕度.煙感。能耗中央空調(diào)機組遠程監(jiān)控機房動力環(huán)境遠程監(jiān)控遠程監(jiān)控中心GPRS光纖光纖油田智能設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)研華智能設(shè)備監(jiān)控關(guān)鍵產(chǎn)品監(jiān)控組態(tài)軟件嵌入式工業(yè)電腦可編程自動控制器PACMODBUS網(wǎng)關(guān)GPRS模塊工業(yè)以太網(wǎng)交換機工業(yè)觸摸屏三.油氣管道遠程監(jiān)控系統(tǒng)解決方案安裝有WebAccess軟件的UNO-2174A/2178A系列嵌入式計算機，具有多串口，雙網(wǎng)口，寬溫運行等優(yōu)點，作為場站中的協(xié)議轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，把場站中運行的各種智能系統(tǒng)，如電控系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)等通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換成一種協(xié)議連接主控PLC；除了作為場站統(tǒng)一數(shù)據(jù)協(xié)議用網(wǎng)關(guān)外，UNO-2174A/2178A系列嵌入式計算機還可以作為協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，將例如ModbusRTU/TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換為IEC-60870-5-104上發(fā)給調(diào)控中心；調(diào)控中心采用配備i7處理器的高性能通訊服務(wù)器UNO-4673A處理場站上傳數(shù)據(jù)，統(tǒng)一以IEC-60870-5-104協(xié)議接收；研華EKI系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機，用于連接現(xiàn)場的智能設(shè)備和網(wǎng)關(guān)；

在油氣長輸管道沿線會分布很多場站，如首末站，壓氣站，調(diào)壓計量站等，用于保證正常的油氣遠距離傳輸，油氣長輸管道自控系統(tǒng)需要對各個場站、閥室進行實時監(jiān)視和控制，為了保證油氣長輸管線的安全穩(wěn)定運行，要求連接各種設(shè)備的通訊系統(tǒng)必須運行穩(wěn)定可靠，作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和臨時存儲的智能網(wǎng)關(guān)更要可靠、安全并能適應(yīng)嚴(yán)苛的室外環(huán)境。TCP/IPUNO-2174A（協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)）場站配電系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)UNO-4673A（協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)）UNO-4673A（通訊前置機）調(diào)控中心RS-4853rdPartPLC智能壓力表智能流量計壓縮機系統(tǒng)光纖場站油氣管道遠程監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)方案應(yīng)用特點安全、穩(wěn)定和可靠的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品是保證油氣長輸管線正常運行的重要設(shè)備，研華的智能網(wǎng)關(guān)和工業(yè)以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品在油氣長輸管線監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)有很多的成功應(yīng)用，并和很多專業(yè)的油氣傳輸管線集成企業(yè)建立的長期的合作關(guān)系。WebAccess，業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)際組態(tài)軟件，輕松實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程組態(tài)、協(xié)同開發(fā)和遠程監(jiān)控與維護，并且，WebAccess帶有協(xié)議處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以提供通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和收發(fā)功能，并能在本地對數(shù)據(jù)進行預(yù)先處理和維護；UNO-2174A/2178A，作為遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集控制器（網(wǎng)關(guān)），采用IntelAtom處理器，嵌入式抗震設(shè)計，IP40防護等級，支持寬溫-20~70℃工作溫度，體積小巧，非常適合復(fù)雜環(huán)境的安裝；UNO-4673A，采用IntelAtomD5101.66GHz處理器，嵌入式無風(fēng)扇工業(yè)電腦，2個千兆網(wǎng)口，4個百兆網(wǎng)口，26個RS-232/422/485串口，作為中心端的多網(wǎng)卡多串口數(shù)據(jù)處理服務(wù)單元，完成所有協(xié)議的整合處理；研華Oil&Gas解決方案-----油氣管道監(jiān)控閥室移動/聯(lián)通專網(wǎng)UNO-1150GEKI-1321EKI-1322EKI-1224UNO-2174閥室閥室加壓站油氣管道UNO-2679COM調(diào)控中心現(xiàn)場光纖已經(jīng)布好！研華Oil&Gas解決方案-----油氣管道監(jiān)控研華油氣管道監(jiān)控關(guān)鍵產(chǎn)品網(wǎng)關(guān)軟件16串口高配網(wǎng)關(guān)4/8串口網(wǎng)關(guān)可編程自動控制器PAC可編程自動控制器APAXMODBUS網(wǎng)關(guān)GPRS模塊非網(wǎng)管工業(yè)以太網(wǎng)交換機非管工業(yè)以太網(wǎng)交換機觸摸屏四.油庫綜合管理系統(tǒng)解決方案本方案采用研華APAX-5570和APAX-5520系列PAC控制器作為主控系統(tǒng)，并配合研華TPC-1570作為現(xiàn)場工作站的觸摸電腦，控制卸油區(qū)和罐區(qū)的各種閥門，采集各個區(qū)域的流量，溫度，壓力，以及罐區(qū)的液位等具體參數(shù)。發(fā)油區(qū)采用研華EKI-1224串口服務(wù)器把發(fā)油島上的流量計算機的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口發(fā)送的控制室的工作站。整個油庫的通訊網(wǎng)絡(luò)采用研華EKI-7654C搭建工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)，并用三層交換機EKI-4668C隔離辦公網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)。油庫的監(jiān)控系統(tǒng)不論大小，對設(shè)備性能和可靠性要求都比較高。要求設(shè)備選型保證技術(shù)領(lǐng)先、性能可靠、維護簡單，并留有擴展余地。油田油庫的監(jiān)控系統(tǒng)不只肩負著保衛(wèi)油區(qū)生產(chǎn)與運輸安全的責(zé)任，還要為方便數(shù)據(jù)讀取與實現(xiàn)信息全局共享等打造有利條件，打破各個監(jiān)控現(xiàn)場相互之間長期形成的“信息孤島”局面。所以要求系統(tǒng)設(shè)計周密、產(chǎn)品功能完善，監(jiān)控中心可隨時掌握監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的情況，檢查各個重點部位的安全情況，及時處理突發(fā)事件，并自動進行記錄。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)方案應(yīng)用特點本系統(tǒng)采用統(tǒng)一的控制模塊，對整個庫區(qū)的所有控制點進行控制，并分別對卸油，罐區(qū)和發(fā)油區(qū)的數(shù)據(jù)進行采集，整個庫區(qū)是一個完整的系統(tǒng)，避免了卸油，罐區(qū)，發(fā)油各個系統(tǒng)獨立的信息孤島。通訊部分采用三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機，并搭建光纖環(huán)網(wǎng)，既保證了數(shù)據(jù)的暢通和安全又隔離了辦公網(wǎng)絡(luò)的病毒的非法進入。整個系統(tǒng)能很好的滿足油庫生產(chǎn)的控制需要，并能和其他系統(tǒng)如ERP等很好的集合。APAX-5570XPE/KW，高性能PAC控制器，IntelCeleronM1GHzCPU處理器，提供C/C++和.NET函數(shù)庫來控制I/O和通訊，支持IEC61131-3編程語言，雙電源輸入；APAX-5520KW，緊湊型高性能遠程控制器，XScalePXA270520MHz處理器，可和APAX-5570XPE構(gòu)成雙CPU系統(tǒng)，通過WinCE.NET和ProConOS支持實時控制任務(wù)；EKI-7654C，網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，2個千兆電口/SFP光纖組合端口，4個快速以太網(wǎng)插口，千兆X-Ring(超高速自愈時間<10毫秒)，2路12～48VDC冗余電源輸入，1路繼電器輸出；EKI-4668C，三層網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，1U19”機架安裝，24百兆電口，4千兆光電組合端口，千兆X-Ring冗余，自愈時間<10ms，支持靜態(tài)路由及RIPv1/v2、OSPFv2動態(tài)路由協(xié)議；EKI-1224，4端口Modbus數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，2個10/100Mbps自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，15KVESD保護，RS-485自動數(shù)據(jù)流控；APAXRemoteI/OAPAX-5570卸油區(qū)變頻器EKI-4668C辦公網(wǎng)絡(luò)X-RING研華Oil&Gas解決方案-----油庫綜合監(jiān)控EKI-7654CEKI-7654CEKI-1224APAX-5520罐區(qū)發(fā)油區(qū)EKI-7654CRS-485TPC-1570H研華油庫綜合監(jiān)控關(guān)鍵產(chǎn)品觸摸屏可編程自動控制器APAX工業(yè)以太網(wǎng)交換機網(wǎng)關(guān)Oil&Gas行業(yè)相關(guān)研華產(chǎn)品網(wǎng)際監(jiān)控軟件WebAccess高性能自動化控制器PAC系列產(chǎn)品嵌入式控制器UNO系列產(chǎn)品工業(yè)無線和工業(yè)以太網(wǎng)EKI系列產(chǎn)品無線Zigbee系列產(chǎn)品研華Oil&Gas-----關(guān)鍵產(chǎn)品WebAccess研華Oil&Gas-----關(guān)鍵產(chǎn)品WebAccessMini型控制器ADAM-4500系列：小型系統(tǒng)，RTU單元PC-Based控制器ADAM-5510系列：中小型系統(tǒng)，RTU單元軟邏輯控制器ADAM-5510KW系列：中小型系統(tǒng)，RTU單元，支持IEC-61131-3編程語言PAC控制器ADAM-5550KW和APAX

PAC系列：中/大型系統(tǒng)，PLC和高級語言編程研華Oil&Gas解決方案-----關(guān)鍵產(chǎn)品自動化控制器支持IEC61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)一次程序設(shè)計、硬件平臺多變、操作系統(tǒng)靈活可選方便將程序移植到不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)中，以滿足不同的自動化項目需要研華PAC進化：ADAM-5510KW系列ADAM-5550KWAPAX系列ADAM-5510KW系列ADAM-5550KWAPAX系列研華智能處理單元特點研華Oil&Gas-----關(guān)鍵產(chǎn)品嵌入式控制器產(chǎn)品型號UNO-1140FHUNO-1150GH/1150GHEUNO-2174A/2178ACPU處理器TICortexA8AM3505600MHzLX800,500MHzIntelAtomN450/D5101.67GHz(D510)板載內(nèi)存256MBDDR2256MDDRSDRAM2GBDDR2SDRAM顯示接口VGAVGAVGA串口4xIso.RS-232/422/4851xIso.RS-4851×RS-2322xRS-232/422/4852xRS-232/422/4852xRS-232/485+4xRS-232/422/485(UNO-2178A)網(wǎng)口2x10/100Base-T2x10/100Base-T2x10/100/1000Base-TUSB226擴充1xMiniPCIecardslotUNO-1150GH:N/AUNO-1150GHE:1xPCI-104,1xMini-PCI1xMini-PCIe1xPC/104+1xPCI-104存儲2xSDcardslots1CFcardslots(internal)1CFcardslots(internal)電源輸入范圍10~30VDC9(min)~36VDC(max)9(min)~36VDC(max)工作溫度-40~80°C(-40~176°F)-10~60°C(14~140°F)-10~70°C(14~158°F)規(guī)格48x152x127mm71x152x139mm/96.5x152x139mm255x152x50mm/255x152x59mm訂貨信息UNO-1110T-ACEUNO-1150GH-G30EUNO-1150GHE-G30EUNO-1174A-A33EUNO-1178A-A33E產(chǎn)品亮點ClassIDivision2T4(ABCD組)認(rèn)證ClassI:具有可燃氣體,液體和粉塵區(qū)域Division

2:爆炸可能性低,但也會偶爾產(chǎn)生的區(qū)域最大化的安全保障降低災(zāi)難損失擴展高達70°C寬溫運行更豐富I/O無硬盤無風(fēng)扇無軟線研華Oil&Gas-----關(guān)鍵產(chǎn)品UNO2174/2178研華Oil&Gas-----關(guān)鍵產(chǎn)品嵌入式控制器