Основание:
Техническое задание по титулу «Создание и внедрение на объектах «Заказчика», системы телеметрии автоматизированных технологических объектах».
Описание объекта проектирования:
Компания "Заказчика" ведет поиски, разведку и добычу углеводородов на трех лицензионных участках, на территории Волгоградской области. Добыча жидких и газообразных углеводородов ведется на 8 месторождениях.
Диспетчеризации подлежат следующие производственные объекты, без постоянного присутствия персонала и распределенные на некоторой территории:
- Нефтедобывающие скважины, механизированные и фонтанного типа;
- АГЗУ нефтедобывающих скважин, механизированных и фонтанного типа;
- Станции управления ЭЦН механизированных нефтедобывающих скважин;
- Пункты (узлы) учета газа на двух месторождениях;
- Узлы учета нефти;
- Дожимные насосные станции;
- Технологическая площадка СИКНС (система измерений количества и параметров нефти сырой);
- иные производственные объекты, с учетом перспективных планов.
Предлагаемое решение:
Во исполнении требований изложенных в техническом задании, а также по результатам обследования существующих объектов, была разработана и представлена на согласование специалистам заказчика, следующая концепция построения системы АСДК:
- Для построения системы диспетчеризации, с учетом географического расположения вышеуказанных объектов, в качестве основного канала передачи данных, предлагается построить локальную вычислительную сеть, с использованием протокола TCP/IP по технологии WiMax.
- Для беспроводного сбора данных от полевых СИ, предлагается воспользоваться оборудованием беспроводной передачи данных серии JUMO Wtrans.
- Передачу данных с центральных контроллеров АГЗУ типа SCADAPack, имеющие встроенные интерфейсы RS232/RS485, или со станций управления ЭЦН Электон, также имеющие встроенный интерфейс RS485, предлагается осуществлять напрямую в локальную вычислительную сеть, через конверторы интерфейсов.
- Для реализации проекта АСДК (визуализации, диспетчерского управления и сбор данных), предлагается воспользоваться программными продуктами TRACE MODE®, компании AdAstra Research Group, Ltd.
Описание предлагаемых решений:
1. Построение локальной сети по технологии WiMax.
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access); телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств.
- Радиус покрытия сети: до 50 км.
- Максимальная скорость передачи данных: до 70 Мбит/с на один сектор базовой станции. У типовой базовой станции, как правило, до шести секторов.
- Передатчики WIMAX работают на частотах: 2.5-11 ГГц.
- Спектральная эффективность (скорость передачи данных в одном Герце полосы частотного спектра): до 3 бит/сек на 1Гц.
- Покрытие: возможность работать вне зоны прямой видимости и наивысшие энергетические параметры связи, что позволяет обеспечить высокую дальность связи и возможность эффективного обслуживания мобильных абонентов.
2. Беспроводной сбор данных от полевых СИ.
Основным объектом диспетчеризации является нефтедобывающая скважина, механизированная или фонтанного типа, оборудованная механическими средствами измерения давления – манометрами. Как правило такая скважина не имеет собственного электроснабжения, а подвод к скважине кабельных линий, для питания датчиков и съема информации, физически затруднен и экономически нецелесообразен.
Согласно технического задания, разработанного специалистами "Заказчика", с каждой скважины, механизированной или фонтанного типа, необходимо получать измеренные значения по трем каналам давления и одному каналу температуры. Для реализации поставленной задачи, предлагается воспользоваться оборудованием беспроводной передачи данных серии JUMO Wtrans.
Датчик давления JUMO Wtrans p
Диапазон измерения: от 250 мбар до 600 бар;
Тип давления: относительное и абсолютное ;
Т измеряемой среды: –30 ... +85 °C;
Приведенная погрешность: 0,2.. 0,3 % от диапазона измерения;
Класс защиты: IP67;
Электропитание: литиевая батарея 3,6 В; 3,6 Ач; тип С
Присоединение: различные резьбы, нержавеющая сталь.
Интервал передачи: настраиваемый, от 1…до 3600 с.
Датчик температуры JUMO Wtrans B
Диапазон измерения: -20…+150°С, Pt100, GOST 6651-94 A.4;
Приведенная погрешность: ± 0,1 K;
Класс защиты: IP67;
Электропитание: литиевая батарея 3,6 В; 2,2 Ач; тип АА;
Присоединение: различные резьбы, нержавеющая сталь;
Диаметр защитной трубки: Ø 6, Ø 8 мм, нержавеющая сталь;
Монтажная длина: 50…1000 мм, шаг 50 мм.
Интервал передачи: настраиваемый, от 1…до 3600 с.
Измеренные датчиками значения, по радиоканалу на частоте 868,4 МГц, передаются на приемник – а от него на дальнейшую обработку на контроллер, регистратор или в систему диспетчеризации. Входящая в состав изделия 50-омная четвертьволновая антенна может быть подключена непосредственно или устанавливаться как внешняя. Антенна с настенным креплением обеспечивает максимальный радиус действия в открытом пространстве 300 м.
Принимаемые результаты измерений преобразуются и отображаются на дисплее. Измеренные значения доступны в виде пропорциональных сигналов тока или напряжения (0(4) - 20 мА, 0 -10 В), а также через интерфейс RS485.
Приемник JUMO Wtrans Т01
Диапазон измерения: зависит от установленных датчиков;
Конфигурирование: с использованием клавиш на приборе или из программы SETUP;
Аналоговые выходы: 4 выхода 0(4)…20 mA или 0…10 В;
Передаточная характеристика: линейная, масштабируемая;
Интерфейс передачи: RS485, Modbus
Скорость передачи: 9600, 19200, 38400;
Дисплей:
- Верхняя строка: 4 знакоместа, 7-сегментный, высота 4,5 мм;
- Нижняя строка: 5 знакомест, 16-сегментный, высота 4,0 мм;
Класс защиты: IP20;
Электропитание: 110..240VAC, 48…63Hz или 20…30 VDC;
Монтаж: DIN-рейка, 35х7,5 мм.
3. Автоматизированная Система Диспетчерского Контроля.
Центральным узлом системы АСДК, является ПК/сервер, с установленным специализированным программным пакетом SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition —диспетчерское управление и сбор данных). SCADA TRACE MODE ® - это высокотехнологичная российская программная система для автоматизации технологических процессов (АСУ ТП), телемеханики, диспетчеризации, учета ресурсов (АСКУЭ, АСКУГ) и автоматизации зданий.
TRACE MODE® работает под Windows ® и Linux ® используется в более чем в 30-и странах мира, и имеет наибольшее число инсталляций в России. TRACE MODE® 6 состоит из инструментальной системы - Интегрированной среды разработки и из набора исполнительных модулей. Инструментальная система инсталлируется на рабочем месте разработчика АСУ. В ней создается набор файлов, который называется проектом TRACE MODE. С помощь. исполнительных модулей TRACE MODE® проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. TRACE MODE позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей - узлов проекта. Каждому узлу проекта соответствует одна инсталляция исполнительного модуля.