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油田远程监控系统方案

需求分析

油田采油区面积广阔,采油机数量众多,油田管理生产单位需要通过无线方式对井口各项仪表、传感器、视频监控图像进行实时采集。其中机井的工作压力、采油时电压、蒸汽温度等数据量较小,但要求可靠性高,多采用RTU采集,再通过无线路由器转发至无线网络;另外针对人员安全和设备状态的视频监控数据量较大,需要无线传输网络有较大带宽,并且信号稳定可靠。


解决方案

数据采集终端RTU负责井口采油设备的生产状态、管道压力、设备温度等传感数据的采集,井口位置RTU通过以太网/RS485/RS232接口与DTU相连,再通过DTU终端接入LTE网络。当RTU需要上报数据的时候将数据直接送往与DTU相连的接口,此时DTU就会把收到的数据原封不动地发送到数据中心服务器主机。当数据中心下发的命令或数据通过通道传输到DTU后,DTU通过与RTU相连的接口将数据送到RTU,从而实现了数据双向透明传输。

系统网管可以实现对DTU进行远程管理、升级以及故障告警,可实现一套网管对DTU、RTU、传感设备进行状态监测,方便油田运营中心进行在线管理。 

 

系统网络拓扑图

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方案特点

采用无线组网方式,解决了油田分布散且偏远的困难,完全不受地理和采集点的约束,而且利用公共网络组网方便,费用低廉;

采用数据中心统一管理的组网方式,由于DTU支持MODBUS协议,网管可读取RTU设备及传感器设备状态,方便通过统一网管监测整网设备参数;

采用高性能工业级处理器以及看门狗等安全机制设计,保证DTU设备通信中断后会自行检测然后自动断电重启,保证DTU永远在线,通信链路永远正常;

采用多中心设计,可同时设置多个中心监控采集现场,避免因某个中心网络不稳定或者关闭导致无法对矿井现场进行监控而产生安全隐患;

支持远程网管直接对网络参数进行相应的配置和版本升级,达到时间和人力的合理利用;

高规格材料选配,可在-40~70ºC、相对湿度 95%(无凝结)环境下正常工作。


方案中核心设备BP7420介绍

方案中的核心设备是博特数通自主研发的面向行业BP7420是一款面向行业应用的专业小型LTE网络DTU。设备集LTE调制解调器、路由器和接入点三者功能于一体,为用户提供安全、可靠、方便、灵活的无线宽带连接;设备提供专业的工业现场接口,可以同时实现组建物联数据专网、远程数据接入、视频监控等7x24小时无人值守的应用功能。


外观图


产品特点

高速无线传输:产品基于4G TD-LTE国际标准,支持最大传输速率为DL:100Mbps、UL:50Mbps,支持2×2双天线MIMO技术,下行MIMO传输支持TM1/2/3/4/7/8模式,上行传输支持单天线端口传输模式;

WiFi支持2R×2T,最大传输速率为300Mbps。

小体积多接口:设备体积只有143×26×93mm,但是集成了TD-LTE、以太网、RS232、RS485、WiFi、Mini SD卡多种接口,可以满足工业现场的多种数据接入需求。

高可靠性:采用软件看门狗和硬件看门狗双重保护,提供多级链路检测机制和故障自动恢复机制,提供有线无线备份。

高安全性:支持GRE、L2TP及IPsec 等VPN功能。

功能通用性:具有路由管理、配置导入导出、动态域名解析、防火墙、NAT、PAT、DMZ、DHCP、多IP设置、链路备份、网络状态监测等基本功能。

使用高效:流量管理技术和带宽智能分配技术;支持SNMP协议及定制协议网管软件、一键复位;设备免配置;支持U盘、SD卡诊断。

易于维护:可支持远程自动软件升级,无需更换硬件,无需手工操作终端,就可添加新功能。

定制开发:可根据行业要求定制开发功能。

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