1、遠程測控終端(RTU:Remote Terminal Unit)也叫遠程終端單元或遠程終端控制系統(tǒng)。依據(jù)RTU設計公司的不同,實現(xiàn)的功能及實現(xiàn)的方法并不相同。目前,應用于油田的RTU有的只具有數(shù)據(jù)傳輸功能,有的兼有測量功能,有的兼有控制功能。這些RTU多數(shù)為通用RTU改造而來,并不能很好的滿足油田的需要。
　　通過廣泛調(diào)研,針對油田上現(xiàn)存問題、關注點及實際需求,本RTU的設計重點集中在通訊、數(shù)據(jù)采集、遠程控制、設備保護、間抽及工圖

2、診斷五個方面。
　　在通訊方面,早期油田使用的設備,不具備通訊功能(目前,油田上的油井、注水井、水源井、計量間乃至聯(lián)合站使用的多數(shù)儀表仍然不具備通訊功能),所有儀表數(shù)據(jù)均需工作人員巡檢抄讀,數(shù)據(jù)獲取不及時,很難獲得預警數(shù)據(jù),無法及時獲取數(shù)據(jù),也就談不上故障的預判與阻止事故的產(chǎn)生。后期,油田出現(xiàn)了有線通訊方式(該方式通訊多采用RS485接口),但這種通訊方式,需要布線,對設備分布極廣的油田來說,遠程通訊成本高昂,維護不便,因此使用不

3、廣泛,通常僅作為井場局部通訊使用。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,尤其是無線互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,這為油田數(shù)字化建設提供了可能。本RTU的通訊設計就是基于互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)的。RTU與主站之間,采用IPv4與IPv6雙協(xié)議棧,以滿足不同用戶環(huán)境的需要。RTU之間采用的是IPv4協(xié)議,方便應用者的配置使用。與儀表通訊則采用了微功率無線通訊技術,目的是延長野外電池供電設備的電池更換周期。
　　油田需要采集的物理量主要是開關狀態(tài)、壓力、溫度、載荷、位移、

4、流量以及交流模擬量。其特點是精度要求不是很高,但采集的數(shù)量較多,比如油井需要采集油壓、套壓、回壓、井口油溫、油井的沖程、沖次、載荷以及電機的工作電壓、電流、功率等幾十個物理量。對于計量間,采集的數(shù)據(jù)就更多了,僅溫度一項通常就高達幾十個之多。因此,RTU的設計必須要能夠采集多路物理量,且具有擴展性。
　　遠程控制方面是出現(xiàn)了遠程通訊之后出現(xiàn)的新的操作方法。為了及時解決設備出現(xiàn)的故障,避免損失的擴大,設備的控制多數(shù)為自動進行的。因此,

5、需要遠程控制的操作并不多,比如油井,其控制主要有三個,一是遠程啟停井控制;二是語音報警控制;三是燈光報警控制。
　　設備保護,即設備出現(xiàn)的故障或某些數(shù)據(jù)超出正常值后,為避免損失的擴大或產(chǎn)生故障,RTU進行自動控制的行為?？紤]到油田設備對數(shù)據(jù)采集、遠程控制、設備保護的實時性的嚴苛要求,本RTU采用uC/OS-II實時操作系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的非實時的linux操作系統(tǒng)。使RTU采集、處理、響應速度達到了毫秒級。
　　通用RTU沒有間

6、抽控制功能,本RTU為節(jié)能及減少設備損耗,設計了兩種間抽功能。在采用復費率的地區(qū),可用節(jié)能抽控制,通過綜合考慮油井產(chǎn)油量及當?shù)仉妰r波動,把油井抽油時間放在電價低的時段進行抽油,可大大降低油田運營成本。在沒有采用復費率的地區(qū),則只需要考慮油泵的充滿系數(shù),用操作簡單的間抽控制功能即可實現(xiàn)節(jié)能降耗。
　　示功圖對于油田來說異常重要,目前油田應用的RTU多數(shù)僅能實現(xiàn)載荷、位移的同步采集,而對電流、功率卻無法達到同步采集的要求。即使個別公司

7、做了電流、功率圖的采集,但由于電能量采集使用的是電表模塊或就是一塊485串行接口的電能表。通過串口通訊采集,導致兩個問題:1、采集時間點不能真實的同步;2、電表模塊對功率的處理是根據(jù)DL645規(guī)約對正向和反向功率分別顯示的,而RTU生產(chǎn)商僅采集了正向有功功率,導致抽油機下沖程放電過程中,功率始終為0,不能真實反映抽油機的實際工作情況,這在高原機上體現(xiàn)尤為明顯。本RTU直接搭建了電能量采集電路,示功圖應用程序,同時采集載荷、位移、電流、功