前言 油田自動化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠程監(jiān)控、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動采集，借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動加載到廠級實時數(shù)據(jù)庫，為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺，使生產(chǎn)和管理人員及時控制和掌握生產(chǎn)動態(tài)，從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化；并可以對取得的實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。 本文主要針對研華科技ADAM系列產(chǎn)品在油井監(jiān)控、輸油管線檢漏和石油儲、運、銷自動化管理的應(yīng)用進行總結(jié)。 一、ADAM系列在油井監(jiān)控的應(yīng)用 作為采油工程，需要將生產(chǎn)現(xiàn)場圖象信息、油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運轉(zhuǎn)和維護狀況、原油儲備和運輸信息等，實時傳送到生產(chǎn)管理總部，為生產(chǎn)的指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時的第一手資料。所以，對各采油單井、采油站、聯(lián)合站、輸油站等生產(chǎn)單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計是相當(dāng)重要的。 以前，在采油井的流量、井口壓力、深度、含水等很多參數(shù)均是人工采集。由于單井分散，所采集參數(shù)每天一次，不能反映全天的實際情況。必須實時全天采集，將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，才能真正得出各井的實際產(chǎn)量及工作狀況。 1、基于ADAM-5510的多井平臺系統(tǒng)圖：采用ADAM-5510系列可編程控制器，采用ADAM-5017/5017H 對采油的示功圖，溫度，壓力，流量等信號進行采集，采用ADAM-5060和ADAM-5024進行控制； 1） ADAM-5510: 通過執(zhí)行其內(nèi)部用C語言編寫的程序，自動的控制各個ADAM模塊工作，從而就控制了整個監(jiān)測的全過程。并利用其內(nèi)部的Flash ram存儲歷史數(shù)據(jù) 2） ADAM-5017/ADAM-5017H: 通過各種傳感器，采集現(xiàn)場的各項參數(shù)，包括溫度，壓力，流量，施工圖等參數(shù) 3） ADAM-5060: 在采集的過程中，控制各類閥門的工作狀態(tài)，保證整個采集過程的順利進行 4） ADAM-5024: 對在采樣過程中，可能出現(xiàn)的情況進行控制。 5） GPRS模塊: 與ADAM-5510的串口進行聯(lián)接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以無線方式傳送給遠方的油田總部。 6）如果采集現(xiàn)場有Ethernet網(wǎng)絡(luò)，可以直接通過ADAN-5510TCP的以太網(wǎng)口傳送數(shù)據(jù)。 2、基于ADAM-5510的單井平臺系統(tǒng)：采用ADAM-4501+ADAM-4000系列。 1） ADAM-4501: 該手掌式控制器雖小但功能強大：采用C語言編寫的程序，通過RS-485總線通過Modbus RTU協(xié)議采集和控制ADAM-4000模塊工作，從而進行整個監(jiān)測的全過程。內(nèi)部的256KBFlash Memory可以實時存儲歷史數(shù)據(jù)。直接支持Modbus函數(shù)調(diào)用，程序?qū)崿F(xiàn)簡單方便。 2） ADAM-4017+:采集現(xiàn)場的各項參數(shù)，包括溫度，壓力，流量，施工圖等參數(shù)，并通過Modbus RTU協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送到ADAM-4501中進行處理。 3）ADAM-4055/4068: 在采集的過程中，控制各類閥門的工作狀態(tài)，保證整個采集過程的順利進行 4） GPRS模塊: 與ADAM-4501的RS-232串口進行聯(lián)接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場的數(shù)據(jù)以無線方式傳送給遠方的油田總部。 5）如果采集現(xiàn)場有Ethernet網(wǎng)絡(luò)，可以直接通過ADAM-4501的以太網(wǎng)口傳送數(shù)據(jù)。 二、ADAM系列在輸油管線檢漏系統(tǒng)中的應(yīng)用 輸油管道在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用越來越廣泛，但是隨著管道運行時間的延長，由于各種原因?qū)е碌墓艿佬孤⒃斐少Y源的浪費和環(huán)境污染，建立管道泄漏檢測系統(tǒng)，及時準(zhǔn)確地報告事故的范圍和程度，可以最大限度地減少經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。 采用輸油管線實時監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)泄漏點，并計算出泄漏量的大小，以便及時采取措施對管道進行維護管理，避免或減少事故的發(fā)生，保證管道的安全運行。 管線在正常運行時，兩端的溫度、壓力、流量等參數(shù)是相對穩(wěn)定的。而當(dāng)管線中間某點發(fā)生泄漏時，整條管線的運行參數(shù)平衡會被破壞，由于管道內(nèi)外的壓差，泄漏點會產(chǎn)生一個負的壓力變化即負壓波，負壓波以一定的波速向兩端傳播，本系統(tǒng)就是根據(jù)兩個端點采集到的壓力變化的時間差Dt，來確定泄漏點的位置。由于需要實現(xiàn)這些復(fù)雜的算法，所以采用C語言編程、體積緊湊、功能強大的ADAM-5510控制器是理想選擇，并已經(jīng)在多個輸油管線中得到廣泛應(yīng)用。 三、ADAM系列在石油儲、運、銷自動化管理中的應(yīng)用 石油儲、運、銷涵蓋油庫罐區(qū)數(shù)據(jù)采集采集監(jiān)控管理系統(tǒng)、定量裝車控制管理系統(tǒng)、火車裝卸控制管理系統(tǒng)等等。 儲油區(qū)監(jiān)控系統(tǒng) 主要對儲油罐儲油狀態(tài)進行監(jiān)測，包含儲油罐數(shù)據(jù)采集及顯示儲油罐的油蒸汽壓力、溫度、液面自動監(jiān)視。 系統(tǒng)采用IPC-610工控機，通過RS-485總線連接ADAM-5000/485分散式數(shù)據(jù)采集模塊。 ADAM-4520將IPC-610工控機的RS-232口轉(zhuǎn)換為RS-485口。 ADAM-5017采集壓力、溫度、液面等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。 ADAM-5060：控制開關(guān)和電磁閥/油泵。 2、針對采集點數(shù)不多的系統(tǒng)，也可以采用ADAM-4000來實現(xiàn)，如某機場儲油罐監(jiān)測系統(tǒng)就是應(yīng)用此種架構(gòu)，用來對機場航空燃油的儲油罐罐群的監(jiān)測,包括油罐溫度, 液位/壓力等,以實現(xiàn)對油料的儲量/油罐的安全狀態(tài)的實時監(jiān)控。 ADAM-4017 完成對壓力傳感器信號的采集, ADAM-4013 用來測量油罐的溫度以保證防火方面的要求。所有數(shù)據(jù)匯集到監(jiān)測中心的主計算機上, 供實時顯示及記錄, 同時在溫度/壓力超出正常范圍時提供報警。 3、定量裝車控制管理系統(tǒng) 采用嵌入式控制器ADAM-5510M，替代現(xiàn)有的計算機、工作站和服務(wù)器等計算機設(shè)備，集數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和控制于一體，對最終用戶看到的只是一套設(shè)備、黑匣子，不再需要用戶的日常維護，并可以安裝在儀表柜和盤柜上。其以太網(wǎng)接口方便遠程察看數(shù)據(jù)、遠程維護。 ADAM-5510M/TCP 主控制器，完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和控制，1個 RS-485（主）連接智能屏、1讀卡器、鍵盤；1個485（從）接受上位機的數(shù)據(jù)查詢。 ADAM-5017，2AI采集壓力。 ADAM-5080，2PI（1KHZ計頻/計數(shù)），采集流量。 ADAM-5055，4DI按鈕開關(guān)；6DO閥門控制、指示燈輸出。 總結(jié) 自動化控制和管理系統(tǒng)集成實現(xiàn)的功能、性能指標(biāo)取決于行業(yè)用戶的需求和技術(shù)發(fā)展，環(huán)保、電力、樓宇等多行業(yè)都有研華產(chǎn)品的大量應(yīng)用，石油行業(yè)也不列外。ADAM全系列模塊在大慶、勝利、大港、新疆、遼河 華北、四川等等油田都有廣泛應(yīng)用，遍布大江南北。隨著ADAM新品例如軟邏輯可編程控制器（PAC）ADAM-5510KW系列、ADAM-5550KW的成熟應(yīng)用，也必將再為石油的信息集成管理貢獻一份科技之力。