根据多年现场测试经验和部分井的实际情况,试油地面测试数据测点距离现场控制中心直线距离约500m,井场内常有压裂车、酸罐、泥浆池等大型遮挡物。无线射频方式传输距离与功率成正比,功率越大则传输距离越远,电池的使用寿命越短,成本越高。为了降低直接成本,采集器必须设计为低功耗,而低功耗采集器通过试验,在周围无大型遮挡物的情况下,传输距离为500m左右,不能满足现场测试需要。为了很好地解决既节约用电又有较远的传输距离这个矛盾,该系统设计了中继器,将信号放大后再传输给接收器。
油气井钻采集测试现场每个节点都有固定的地址,数据的传输采用主从站方式,节点数量不多,而且都处于主站的无线通信范围内,由主站统一控制网络内的通信时序。根据这一特点,无线采集监控装置设计为一个实用的集中式无线传感器网络。
系统采用先进的三层结构,并采用模块化、结构化的设计,最底层数据服务层由SQLServer数据库承担,通过表、视图、存储过程、触发器、规则和缺省值等工具进行数据控制,以事务方式保证数据完整性和一致性。中间层为业务逻辑层,以DLL动态库或后台服务的方式,完成数据的业务逻辑处理。顶层位为表示层,以应用程序或网页的形式提供人机接口,负责数据的输入输出。它通过业务逻辑层与数据服务层打交道,获取或提交需要的数据。
2、数据流程
首先由低功耗传感器将模拟量传给采集板,采集板进行A/D转换生成数字信号,然后通过无线方式发给中继器,中继器再以无线方式转发给接收器,接收器通过局域网络,以TCP/IP方式发给控制中心。控制中心通过一个上位机,负责数据采集,并利用ADO技术将数据实时存储到SQLServer数据库中;同时控制中心还通过一个下位机,负责数据管理,它与上位机共用同一个SQLServer数据库,也利用ADO技术对数据库进行读写操作,生成实时曲线及预警报警,完成采集数据的历史曲线回放、打印、数据计算、数据查询、导出及基本信息维护等工作。