油田通信動力環境集中監控系統

吉林工商學院

油田通信動力環境集中監控系統

宮婷吉林工商學院

油田通信動力環境集中監控系統的設計理念就是實時監控設備運行狀態、預防與及時排除故障、實時監控記錄相關數據，避免工作人員不能及時處理而帶來嚴重后果。系統主要由軟件系統、數據傳輸系統與采集系統組成。該系統在長慶油田和新疆塔里木油田應用后，實現了通信網的綜合管理和監控，其具有遠程下載更新程序，實現了系統自動化更新，并具有主動、可靠的監控和管理模式，有效地提高了通信網運行質量，降低了通信網管理運行的成本。

通信網；動環數據；監控系統；數據傳輸

1 系統預期目標

隨著油田生產規模的發展，對油田通信動力及環境監控系統引進和利用顯得尤為重要，該系統主要是對所在區的通信局點進行監控（包括通信電源、蓄電池、中央空調、機房交流電以及機房機器運行環境等）。在此基礎上，將防盜設備和節能減排設備納入該系統，遇到意外事件能及時傳達信息給工作人員，可以維護油田通信系統使其正常運轉。隨著維護人員工作量加大，傳統的分散維護機房動力環境以及人工監控的管理模式已達不到通信網的要求，油田通信動力環境集中監控系統的引進和利用優勢日益明顯，因此，采用該系統不僅能降低維護部門的工作負擔，而且能提高通信網的安全性和穩定度。

根據油田發展的需求，動力環境集中監控系統預期完成如下5個方面的目標：①對各通信點通信電源的實時監控；②對機房門禁系統的接入控制與無人值守機房的門禁監控；③對機房溫度、濕度監控；④對機房的水浸實時監控；⑤意外事件信號及時傳達工作人員。

2 監控系統設計

油田通信動力環境集中監控系統的設計理念就是實時監控設備運行狀態、預防與及時排除故障、實時監控記錄相關數據，避免工作人員不能及時處理而帶來嚴重后果。該系統主要由軟件系統、數據傳輸系統與采集系統組成，如圖1所示。系統具有雙數據通道，可采用不同的通道，實現協議數據和數據庫的連接；同時，系統運行穩定可靠，采用用戶組方式進行權限管理，監控中心根據用戶信息，進行端局、設備的權限分配。

圖1 監控系統結構

2.1 采集系統

油田通信動力環境監控采集系統主要是對電源設備、空調設備以及機房環境進行實時監控。電源設備包括低壓配電、整流配電、交流和直流配電等設備；空調設備主要是指機房專用空調設備，機房環境因素有很多，包括溫度、濕度、水浸、門禁、煙感、高壓等。

2.2 數據傳輸系統

數據傳輸方式主要有2M中繼傳輸方式、IP傳輸路由方式和無線傳輸方式。2M中繼傳輸方式穩定、可靠、響應快，缺點是占用較大電路資源。長慶通信網為了保證數據傳輸安全，在通信點與監控中心采取IP傳輸方式備份數據。采取無線數據傳輸方式可以解決無法安裝有線網絡的站點的問題，能夠滿足視頻信息、圖像數據的傳輸。

2.3 軟件系統

監控軟件系統主要是由監控中心和監控單元組成。根據實際的傳輸情況，選擇合適的傳輸方式將數據傳至中心。

（1）SC監控中心。SC監控中心主要是實現動環數據查詢、檢測、存儲、統計、記錄、管理等功能，是動環數據的管理中心。原則上只設置一個監控中心，每個監控站點設置一個監控單元，每個站點具有多個監控模塊，主要是對數據的輸入輸出以及模擬輸入接口與非智能設備的鏈接。

（2）SS區域監控中心。SS是SC的下級監控中心，根據系統SC監控中心的指令動態地監控對象，起到通信傳輸的中間樞紐作用。SS區域監控中心可對管轄區的動環數據、告警信息、視頻數據等進行監控，處理后將數據傳回SC監控中心。

（3）SU監控單元。該單元主要功能包括：①定期采集由監控模塊傳輸的數據信息，存儲、處理數據，并且將實時監控的數據發送回監控中心；②隨時接收監控中心的指令并快速做出響應；③根據各通信點的工作情況，通過監控模塊，下達監控指令；④實時統計監控數據，并計算數據的最大、最小以及平均值，上傳給傳輸中心；⑤由于意外情況，油田通信發生中斷，監控單元備份有歷史數據和告警數據，保存時間不少于7天，待通信系統恢復工作，應能將中斷期間的數據上傳回監控中心；⑥監控單元應具有支持低端軟件在線升級的功能，具有可維護性、可擴容性，而且對數據采集、設備、視頻等擴展板配置擴展功能，與局站的監控對象和監控功能相匹配；⑦監控單元支持EI線路、IP、串口等數據資源的傳輸；⑧監控單元端口主要有采集、通信、電源接口，具備在雷電環境下正常工作的能力。

3 在生產中的應用

長慶油田通過引進油田通信動力環境集中監控系統，解決了該油田通信網絡覆蓋區域擴展的問題，實現了現代化通信需具備的電源系統。利用該系統可以實時監控設備的運行環境，預防意外故障，并能及時排除故障，統計、記錄、處理歷史數據，自動化監控大大降低了人為對設備巡查的工作量和弊端，有效維護了動力設備的正常運行；改變了長慶通信網原9個中心機房、70個通信局動力環境低效的人為看守維護管理模式，實現了系統自動化，并且有主動、可靠的監控和管理模式，有效地提高了通信網運行質量，降低了通信網管理運行的成本。

新疆塔里木油田通過引進油田通信動力環境集中監控系統，對其管轄的31個通信局點動環數據進行了實時監控，監控對象主要包括電源、蓄電池、空調、機房等。通過監控中心操作維護平臺對監控對象和運行設備進行實時監控，為無人操作設備提供一個統一的、操作簡便的界面，工作人員只要在監控中心就可對通信網進行全方位的監控。塔里木油田采用的這套系統具有平滑的升級能力，利用該系統強大的兼容性，傳輸系統可以把不同系統的數據通過現場資源實時傳回指揮中心，再由指揮中心將告警預示下發到各個不同系統的通信點，實現了通信網的綜合管理和監控。該系統具有遠程下載更新程序，工作人員不需親自達到端點，就可完成遠端局點數據的采集以及軟件的升級。

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.049