Распределённые системы управле­ния, страница 2

Встроенные вычислительные воз­можности узла позволяют формиро­вать новые расчётные данные и реали­зовать сложные алгоритмы управления промыслом. Расчёт данных произво­дится на основе как стандартных, так и узко специализированных функций. Благодаря использованию стандарт­ных и открытых для изменения средств программирования функций сервера можно самостоятельно добавлять но­вые специализированные функции и алгоритмы.

АРМы специалистов — ещё один важный элемент системы. Как уже было сказано, они строятся на базе того же компонента «трансформера», что и центральный информационный узел промысла, и поэтому имеют воз­можность не только отображать дан­ные, но и обрабатывать их в реальном времени с предоставлением результа­тов другим заинтересованным пользо­вателям. Система обладает достаточ­ной гибкостью, что позволяет форми­ровать практически любые необходи­мые АРМы специалистов по желанию заказчика (АРМ начальника промыс­ла, АРМ ППД, АРМ энергетика и т.п.).

АРМ диспетчера позволяет диспет­черу промысла контролировать состоя­ние всех объектов промысла, управлять ими, выводить отчёты о работе промысла, своевременно реагировать на аварийные сообщения.                                          

АРМы и информационные узлы промысла имеют встро­енную систему авторизации, позволяющую разделить до­ступ к данным и возможностям настройки. На всех этапах пе­редачи информации данные гарантированно доставляются потребителям. Даже если слу­чаются временные перебои в работе сети, все данные будут доставлены потребителям, как только они подключатся к сети. Ничего не теряется.

Автоматизация НГДУ и объединения

Благодаря универсальности компонента-«трансформера», на уров­не нефтегазодобывающего управления (НГДУ) и объединения система может быть представлена в виде информаци­онных узлов соответствующего уровня. Информационные узлы этих уровней собирают данные с информа­ционных узлов промыслов, формиру­ют собственные базы данных, ведут свои архивы. Причём в системе учтены возможные проблемы при связи по се­ти между промысловыми узлами и уз­лами НГДУ. Например, если информа­ционный узел НГДУ должен получать все дебиты по всем ГЗУ всех промы­слов, то он их получит независимо от качества связи с конкретным промыс­лом и временных сетевых проблем. То есть обеспечивается гарантированная доставка данных, в которых заинтере­сованы пользователи.

В каждом НГДУ и объединении воз­можна установка множества АРМов специалистов, которые позволят по­стоянно иметь самую последнюю ин­формацию о протекающих производ­ственных процессах.

Поскольку каждый информацион­ный узел поддерживает Web-доступ, специалисты предприятия могут полу­чать нужные им данные не только че­рез свой АРМ, но и через стандартный Web-браузер. Например, находясь в от­пуске, Вы, войдя в Интернет с помо­щью ноутбука, всегда сможете полу­чить доступ к необходимой Вам ин­формации.

Единый АРМ администратора систе­мы позволяет удалённо контролиро­вать работу всех компонентов системы, настраивать их взаимодействие, добавлять и удалять пользователей, распре­делять права доступа. С его помощью можно строить внутри сети объедине­ния сложные иерархические системы обработки данных и управления.

Вопросы связи. GPRS-связь

Связь со скважиной может осущест­вляться целым рядом способов. Соз­данный нашей фирмой протокол пере­дачи данных PTM-64/var позволяет об­мениваться данными с объектовым контроллером по RS-232/485, радиока­налу, а также с использованием канала сотовой связи GPRS.

Протокол довольно прост в реализа­ции и не является закрытым, что поз­воляет производителям различных контроллеров включать свои устройст­ва в промысловую систему верхнего уровня. В частности, в уже существую­щих наших проектах целый ряд орга­низаций внедрил данный протокол в свои контроллеры, что позволило дис­петчеру промысла получать информа­цию и с их контроллеров.

Если с объектом невозможно свя­заться напрямую, то благодаря преду­смотренной в протоколе многоуровне­вой ретрансляции можно добиться свя­зи с ним через несколько промежуточных объектов (рис.2).

Если на объекте или вблизи него ус­тановлен другой контроллер или дат­чик, общение с которым можно осуще­ствлять по протоколу ModBus, то, со­единив это устройство с объектовым контроллером по интерфейсу RS-485, мы сможем получать и передавать ин­формацию с этого контроллера/датчи­ка в диспетчерский пункт, используя уже существующие каналы связи с объ­ектом.

Отдельно хочется отметить относи­тельно новый вид связи — GPRS Ис­пользование сотовой связи этого стан­дарта позволяет объекту моментально сообщить в диспетчерский пункт об изменении своего состояния. По­скольку в традиционных распре­деленных системах управления опрос ведется последовательно, контроллер за контроллером, то с увеличением ко­личества контролируемых объектов минимальное время, через которое диспетчер узнает об изменениях в ра­боте объекта, пропорционально увели­чивается, зачастую достигая неприем­лемых значений. В случае связи по GPRS, независимо от количества конт­ролируемых объектов, каждый конт­роллер объекта может выйти на связь с диспетчерским пунктом практически мгновенно.

Кроме того, при использовании со­товых модемов, поддерживающих GPRS, помимо функции контроля объекта, появляется дополнительная возможность голосовой связи оператора с диспетчером. Для этого операторы, зани­мающиеся обходом объектов, снабжаются специальными трубками, а станции управления объектами — специаль­ными разъемами Как только оператор подсое­динит трубку к разъему, контроллер моментально наберет номер сотового телефона диспетчера. Тем самым параллельно с задачей контроля объек­та решается задача голо­совой связи.

Стоимость использо­вания GPRS-связи на фоне постоянного уде­шевления услуг сотовой связи выгля­дит весьма привлекательно. Так, на­пример, стоимость одного мегабайта переданных данных составляет около шести рублей, а это примерно пять ты­сяч сеансов связи объекта с диспетчер­ским пунктом.

Диспетчерский пункт промысла

Сервер опроса промысловых объек­тов периодически опрашивает объек­ты, считывает параметры их текущего состояния, обращается к архиву пара­метров. Параллельно выполняются ар­хивирование технологических пара­метров работы объекта, определение аварийных ситуаций на объекте и вы­числения. На основе полученных дан­ных информационный узел промысла рассчитывает такие качественно новые данные по скважине, как дебит, опре­деляемый по динамограмме, потеря хода, вызванная влиянием газового фактора, удельное энергопотребление на тонну продукции, кроме того, выяв­ляются возможные неисправности на­сосного оборудования на основе ана­лиза динамограммы, производятся тех­нологический учет потребляемой элек­троэнергии по полученным данным ваттметрирования и учет времени ра­боты скважины.

Информационный узел промысла со своей базой данных является источни­ком информации для АРМа диспетче­ра, АРМов специалистов, а также для пользователей, работающих с систе­мой через интранет/Интернет.

Диспетчер промысла, пользуясь средствами своего АРМа, может конт­ролировать состояние и происходящие изменения на всех подключенных к системе объектах, а также управлять ими. В распоряжении диспетчера есть общая карта промысла, объектовые ка­дры для детального просмотра состоя­ния объекта и управления им, специа­лизированные отчеты о работе объек­тов промысла, а также для него выво­дятся сообщения о происходящих с объектами изменениях и тревожные сообщения, сопровождаемые звуко­вым сигналом. На рис. 3 приведена мнемосхема скважины.

АРМ специалистов

Для специалистов промысла на базе их рабочих компьютеров организова­ны соответствующие АРМы. Наиболее распространенными в системе явля­ются АРМ технолога и АРМ электрика.

АРМ технолога позволяет изменять технологические режимы работы объе­ктов промысла, предоставляет отчеты о работе каждого объекта и промысла в целом, а также содержит программу анализа динамограмм по скважинам промысла. Программа анализа дина­мограмм (рис. 4) помогает технологу своевременно обнаружить важные из­менения в работе скважины. По каж­дой скважине ведется архив динамо-грамм за несколько месяцев.

АРМ электрика предоставляет ин­формацию о текущей работе электро­двигателя станка-качалки, а также формирует ретроспективные отчеты о работе электрооборудования скважи­ны в виде графиков тока, напряжения, потребляемой мощности, ваттметрограмм (рис. 5). Кроме того, пользова­телю АРМа энергетика предоставляет­ся возможность настроить электроза­щитные функции контроллера скважи­ны.