埕島油田自動化系統(tǒng)中PKS軟件的應(yīng)用研究

甘 璐

（勝利油田海洋采油廠，山東 東營 257231）

目前，埕島油田已經(jīng)是百萬t級別的大油田，處在渤海灣南邊較淺的海域內(nèi)，氣候濕熱。由于采油平臺空間有限，所以在埕島油田的管理和生產(chǎn)過程中對人員數(shù)量有所限制，必須建立自動化系統(tǒng)，并加強油田自動化系統(tǒng)的研究與升級，才能獲得與實現(xiàn)相適應(yīng)的自動化系統(tǒng)。機交互接口，客戶機上安裝上位操作軟件，利用服務(wù)器RSLinx Enterprise實現(xiàn)PLC之間通信（圖1）。工程師站則在于進行研發(fā)、設(shè)置以及修改項目。

一、埕島油田自動化系統(tǒng)中SCAN3000軟件應(yīng)用情況

SCAN3000軟件系統(tǒng)主要由Station、Qulick Builder、Display Builder等部分構(gòu)成。Qulick Builder的主要作用在于對硬件和組態(tài)數(shù)據(jù)點進行定義、管理；Station的作用在于控制、管理海上生產(chǎn)狀況；控制顯示畫面的則稱為Display Builder。SCAN3000軟件的突出功能在于對生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)進行記錄和趨勢顯示、報警顯示以及報警管理、控制管理區(qū)域內(nèi)的點或值、組態(tài)多種形式報表、對現(xiàn)場畫面進行形象顯示。

應(yīng)用SCAN3000軟件過程中，實現(xiàn)管理控制主要由數(shù)據(jù)庫中的點來實現(xiàn)，其數(shù)據(jù)庫由模擬點及狀態(tài)點組成。該軟件基本可實現(xiàn)對埕島油田生產(chǎn)的遠程管理，實現(xiàn)油田開采平臺的無人值守。但是自動系統(tǒng)面對復(fù)雜的開采環(huán)境，顯現(xiàn)出設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理、組態(tài)畫面不能及時變換等設(shè)計缺陷，不能達到油田對自動化系統(tǒng)的要求。

圖1 RSVIEW系統(tǒng)構(gòu)架

二、RSVIEW軟件的應(yīng)用情況

RSVIEW軟件已從RSView32軟件升級到RSVIEWSE，其設(shè)計利用的是“瘦客戶機”類型，即服務(wù)器將歷史數(shù)據(jù)庫、標簽數(shù)據(jù)項目信息等文件信息的數(shù)據(jù)全部保存，只是在客戶機上留有與服務(wù)器的連接。實際上，RSVIEWSE具有服務(wù)器、工程師站以及客戶機集中的重要角色，服務(wù)器角色在于提供給客戶機畫面和數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器將報表與歷史數(shù)據(jù)庫保存；客戶機接收發(fā)自服務(wù)器的畫面以及數(shù)據(jù)，支持人

RSVIEWSE這3種作用需要在電腦上安裝不同軟件，完成安裝之后還必須授權(quán)，在相應(yīng)授權(quán)條件下，才能正常使用RSVIEWSE。另外，RSVIEWSE目前沒有中文版本，而中英文兩種不同版本的操作系統(tǒng)存在兼容問題。因此，當前的應(yīng)用該軟件，尤其是在應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)時，只能選擇英文版軟件。

目前埕島油田有部分修采一體化平臺在平臺現(xiàn)場中控室使用RSVEW系統(tǒng)，可以監(jiān)控現(xiàn)場油水井的油溫套回數(shù)據(jù)、電流電壓數(shù)據(jù)，并且可以遙控油水井開關(guān)，查看歷史趨勢圖，通訊方式是現(xiàn)場通過交換機直連電腦；與其他無人值守的普通衛(wèi)星平臺一樣，具備本地中控室的修采一體化平臺均以無線通訊的方式將數(shù)據(jù)上傳至中心平臺中控室的MDS4790主站電臺，通過主站電臺-串口服務(wù)器-交換機-服務(wù)器上的PKS系統(tǒng)，以這個模式實現(xiàn)監(jiān)控，具體功能與RSVEW相仿，為開放式的數(shù)據(jù)庫。

勝利埕島油田的RSVIEWSE軟件主要應(yīng)用于采修一體化平臺，該平臺處在埕島油田中央?yún)^(qū)域，為有人值守的平臺，集生產(chǎn)、井口、修井區(qū)為一體。該平臺利用系統(tǒng)將生產(chǎn)區(qū)、井口區(qū)和設(shè)備區(qū)域以防火墻隔開，并可對平臺中的注水壓力、水井流量實現(xiàn)監(jiān)控、對電熱設(shè)備進行監(jiān)控、對生產(chǎn)井的溫度以及壓力實行智能化調(diào)控。

目前，RSVIEWSE可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)以表平或者動態(tài)圖案的形式在客戶端的模擬界面中顯示，并在其中顯示該列數(shù)據(jù)的趨勢圖，最長可查看3年內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。因數(shù)據(jù)原為非開放式數(shù)據(jù)庫，所以無法實行自動生成報表。

三、PKS系統(tǒng)軟件各個組成部分及應(yīng)用研究

PKS軟件，全名為Process Knowledge System（過程知識系統(tǒng)），是自動化監(jiān)測系統(tǒng)中的上位管理軟件，具有極高性價比、規(guī)模可變性，是以對多種知識驅(qū)動應(yīng)用為前提的應(yīng)用軟件。PKS軟件還是進行加強油田監(jiān)測自動化、加強業(yè)務(wù)整合的重要平臺，在埕島油田中應(yīng)用這一軟件能對整個油田的開采生產(chǎn)狀況進行監(jiān)測，應(yīng)用優(yōu)勢在于具有簡便的操作性以及強大的功能，是當前較為先進的、已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中的智能自動化控制系統(tǒng)。

1.PKS系統(tǒng)軟件操作站

在應(yīng)用中能提供超過300幅系統(tǒng)標準檢測畫面、高度解析圖形，可提供趨勢圖、報警過程信息，可對整個系統(tǒng)狀態(tài)進行檢測維護，發(fā)送診斷性畫面。PKS操作站也具有多種直接訪問方式，可實現(xiàn)監(jiān)測嵌入式集成視頻，通過標準動態(tài)對組合框也為填充指示，利用VB對高級動畫進行編寫等。

2.PKS系統(tǒng)軟件Experion服務(wù)器部分

該部分主要包括歷史數(shù)據(jù)庫、組態(tài)信息數(shù)據(jù)庫以及全局數(shù)據(jù)庫。Experion服務(wù)器支持基于微軟腳本Basic語言——VBScript的應(yīng)用，SCADA系統(tǒng)中的點保存在該服務(wù)器中具有應(yīng)用執(zhí)行功能、報表功能，該服務(wù)器內(nèi)設(shè)置了動態(tài)緩沖區(qū)域，避免出現(xiàn)反復(fù)請求數(shù)據(jù)情況出現(xiàn)。

PKS系統(tǒng)軟件又是實現(xiàn)采集歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)任何參數(shù)的采集，并自動歸檔。能自動處理6min、1h、8h等時間的平均值以及1s、5s等時間段的瞬間值，通過網(wǎng)絡(luò)、硬盤等介質(zhì)將數(shù)據(jù)儲存到如JAZZ、ZIP等介質(zhì)上。

3.報警與事件的管理

PKS軟件設(shè)置了報警的多個級別、次級別，不同的屏幕上都設(shè)計了報警區(qū)域：軟件根據(jù)報警區(qū)域、報警級別以及最終確認狀態(tài)，形成通信、報警、信息等匯總標準畫面，列出了事件序列。

4.報表功能

埕島油田自動控制系統(tǒng)應(yīng)用PKS軟件具有完善的報表功能，實現(xiàn)在線組態(tài)報表，與Excel形成集成報表，還能實現(xiàn)報警和事件的跟蹤，自動分析和推斷形成異常情況報告，不論在哪個操作站都能實現(xiàn)對報表的操作，報告還能在打印機、屏幕等進行輸出。

5.顯示組態(tài)軟件

顯示組態(tài)軟件(Display Builder)支持ActiveX腳本語言應(yīng)用，支持工業(yè)視屏顯示。顯示組態(tài)軟件具有3維彩色板，以圖形坐標的形式對數(shù)據(jù)進行顯示。該組態(tài)軟件可將圖形縮小、放大、對齊、旋轉(zhuǎn)。專門的圖形庫設(shè)計，便于對圖形的復(fù)制。另外，還可在畫面中利用HTML在線輔助。

隨著埕島油田開發(fā)的不斷深入，目前自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足要求，亟需加強控制系統(tǒng)的升級研究。PKS軟件系統(tǒng)是先進的油井生產(chǎn)監(jiān)測工具，具有穩(wěn)定性高、集成度高、拓展兼容性能高等優(yōu)勢，在埕島油田的應(yīng)用意義重大，在復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境中應(yīng)用效果良好。

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