DTS1100数据采集系统操作规程

1、上海海洋石油局第三海洋地质调查大队 DTS1100数据采集系统操作规程 井 下 作 业 部上海海洋石油局第三海洋地质调查大队1. 系统简介随着油田工艺技术的不断发展和完善，传统的人工抄表和人传车送的工作方式，已远远满足不了现场资料录取的需要。为了准确地录取现场资料。实现自动化地面计量；为了及时快速地传递资料，提高现场资料传递的实时性和连续性，采用了DTS1100现场总线数据采集系统。DTS1100现场总线数据采集系统，采用先进的现场总线技术和总线数字传感器技术，利用总线智能数字变送器及流量仪表，结合先进的数据采集软件以及报表软件，实现现场数据的自动采集、录入和数据存储。可实现井口、油嘴管汇、三

2、相分离器等地面试油设备的压力、温度、油气水产量等几十个现场数据的自动采集和录入；可实时监测大气中硫化氢、甲烷等有毒有害气体并超限报警。2. 系统组成、功能及主要技术指标DTS1100数据采集系统由现场数据采集仪、数据采集专用电源、数据采集软件包、数据采集现场总线、现场总线分配器、总线智能数字变送器、大气安全环境监测现场总线、液体流量计和其它附件。2.1. 现场数据采集仪DTS1100现场数据采集仪由工程师工作站、操作员工作站、现场控制单元、信号处理单元、机柜及机柜总线、彩色液晶显示器等组成。1） 现场数据采集仪主控机现场数据采集仪主控机采用现场总线工作站，使用MB2000数据采集服务器。双主板

3、、双电源、四硬盘，每块主板带二个硬盘，硬盘空间1T，处理器1.6G、内存1G，19”彩色液晶显示器，USB接口、网口、RS232接口，WindowsXP操作系统：具有超强的冗余功能，支持热备份，如果主板、硬盘或电源有故障，可自动切换到备份系统工作；可接入数字量信号输出的仪表设备，也可接入模拟量输出的仪表设备，具有较强的兼容性能；工作站装有级联主控模块，能够方便的实现对现场设备准确控制；工作站采用模块化设计方案，采用智能化、数字化、网络化技术，适合用户任意组合和扩展，可以方便地与其他操作站的计算机组网，形成一个工程师站和多个操作站组成的集散型控制系统；工作站具有系统温度自动调节功能，支持热插拔，

4、方便维修维护；适用于移动作业环境，具有高稳定性和高可靠性；具有抗电磁干扰能力，可以在较强的电磁环境下工作；具有多种接口，方便今后扩展。2） 操作员工作站工控机处理器1.6G、内存1G、硬盘320G，19彩色液晶显示器，USB口、网卡、RS232接口，WindowsXP操作系统。3） 信号处理与采集安全栏、流量模块、转换接口、数据交换机等。4） 采集通道30个通道。对于总线数据采集系统，由于采用数字化、智能化、总线制技术，所以没有采集通道的限制，只要在流程上接上变送器即可工作。5） 采集仪箱体尺寸32U（高1610mmX长600mmX宽600mm）。2.2. 数据采集专用电源数据采集专用电源由U

5、PS、充电电池、电源控制部分、外供电显示及保护部分等组成。数据采集专用电源安装在采集仪机柜内。 数据采集专用电源是充分考虑到野外现场不是常电情况下，为现场数据采集系统的连续供电而设计。有外电输入时既给仪器系统供电，同时又给电池充电；没有外电输入时，完全由后背电源供电，供电时间2小时以上。交流供电系统：外电输入AC115300V、4060Hz，1000VA。2.3. 数据采集软件包数据采集软件包由工程师工作站软件、操作员工作站软件、监督站软件及报表软件等组成。1） 数据库储存数据现场多路数据实时总线采集、录入与数据库储存。2） 自动计算气体产量 通过安装在三相分离器上压力变送器、差压变送器、温度

6、变送器所测得的分离器丹尼尔阀孔板静压、压差、天然气流动温度等参数，软件可自动算出气体产量；通过安装在临界速度流量计上的压力变送器、温度变送器所测得的孔板前后的压力和温度，软件可自动算出气体产量。3） 液体流量 用户三相分离器自带的420mA涡轮流量计，通过流量转换模块接入系统，实现流量数据的自动采集、录入和实时显示。4） 硫化氢、甲烷等有毒有害气体实时监测 可实时对井场空气中的硫化氢、甲烷等有毒有害气体进行监测和自动采集录入数据，超限实时警报。5） 数据曲线显示 所有自动采集录入的现场数据，以数据表形式实时显示，以曲线形式实时显示、单条曲线实时显示、多条曲线同屏对比实时显示（15条曲线）、以流

7、程图形式实时显示。6） 系统设置 采集参数、现场仪表、计量单位、采样速率、存数周期等多功能的系统设置。7） 系统报警信息 数据超限实时报警，报警信息查询。8） 资料数据的输出 采集数据原始报表的自动生成，原始数据的导出，资料数据的拷贝及打印输出等。2.4. 数据采集现场总线 数据采集现场总线由主流程总线电缆总成、总线串接电缆箱总成、变送器电缆等组成。1） 数据采集现场总线电缆箱总成铝合金箱体、绕线滚筒、摇把、本安电缆，电缆长度50米。2） 总线串接电缆箱总成：铝合金箱体、绕线滚筒、摇把、本安电缆，电缆长度50米。3） 变送器电缆总成：长度15米。2.5. 现场总线分配器总线分配器包括平台总线分

8、配器、分离器总线分配器、液体流量总线分配器。1） 总线分配器：1入2出（一个输入接口，2个输出接口）；铝合金壳体；密封防水。2） 井口平台总线分配器：1入8出（1个输入接口，8个输出接口；多余输出接口备用）；铝合金壳体；密封防水。3） 分离器总线分配器：1入8出（1个输入接口，8个输出接口；多余输出接口备用）；铝合金壳体；密封防水。4） 液体流量总线分配器：1入5出（1个输入接口，5个输出接口；）；铝合金壳体；密封防水。2.6. 总线智能数字变送器总线智能数字变送器包括总线智能压力变送器、总线智能数字温度变送器、总线智能数字差压变送器等。1） SP3000总线智能数字压力变送器SP3000总线

9、智能压力变送器是一种带有微处理器的全数字化、智能化、总线制的压力测量仪表；适用于油田、石化的野外以及温差较大的恶劣环境下的现场使用，也适合要求高精度测量领域的使用。Ø 总线制、MODBUS协议、485接口输出。Ø 带当地显示Ø 压力量程：02、40、70、100MPa（具体见变送器标牌）。Ø 压力测量精度：0.25%F.S。Ø 供电电压：DC524VØ 机械连接：M20X1.5.Ø 传感器膜片、传感器接头材料：不锈钢316L，防硫化氢。Ø 使用环境温度：-3070的环境温度下为本质安全型，如果超过-3070则为非本

10、质安全型。Ø 防爆级别：本质安全型，防爆标志：ExiaIICT4。2） ST3000总线智能数字温度变送器Ø 总线制、MODBUS协议、485接口输出Ø 带当地显示。Ø 温度量程：-50200（可选，具体见变送器标牌）。Ø 温度测量精度：±1。Ø 供电电压：DC524VØ 机械连接：M16X1.5.Ø 使用环境温度：-3070的环境温度下为本质安全型，如果超过-3070则为非本质安全型。Ø 防爆级别：本质安全型，防爆标志：ExiaIICT4。3） SP3100总线智能数字差压变送器Ø

11、总线制、MODBUS协议、485接口输出。Ø 带当地显示Ø 量程：200KPa。Ø 精度：0.25%F.S。Ø 正端过压：13Mpa。Ø 负端过压：13Mpa。Ø 供电电压：DC524V。Ø 机械连接：1/4NPT内螺纹.Ø 传感器膜片、传感器夹板材料：不锈钢316L，防硫化氢。Ø 使用环境温度：-3070的环境温度下为本质安全型，如果超过-3070则为非本质安全型。Ø 防爆级别：本质安全型，防爆标志：ExiaIICT4。2.7. 大气安全环境监测现场总线 大气安全环境监测现场总线，由安全环境总

12、线电缆箱、安全环境防爆电缆箱、防爆分线箱，硫化氢变送器、甲烷变送器及安装支架等组成。1) 大气安全环境总线电缆箱：铝合金箱体、绕丝滚筒、摇把，防爆电缆、防爆插头，电缆长度50米。2） 安全环境现场电缆箱：企业级别的防爆电缆、本案电缆，防爆插头，总线电缆长度：50米3） 防爆分线箱：防爆箱体、防爆插头、密封防尘防水。4） 硫化氢变送器：量程100ppm，传感器分辨率0.1ppm，探测器硬件分辨率，FS/800，精度±2%F.S。电化学反应，根据硫化氢浓度和反应时间，使用寿命6-24个月。5） 可燃气体(甲烷)变送器：量程100%LEL，传感器分辨率0.1%LEL，探测器硬件分变率FS/

13、800，精度2%F.S。催化燃烧式，根据甲烷浓度和反应时间，使用寿命6-24个月。2.8. 其它附件1） 监督站工控机及打印机。2） 网络中继器和网线。3. 现场安装3.1. 现场数据采集仪的安装。1） 现场数据采集仪安装在数据采集房内。2） 使用机柜减震总成，将DTS1100现场数据采集仪机柜固定安装在干燥、通风良好的采集房内。机柜后面不能靠墙和且和墙壁之间必须留有至少0.5米的距离，便于以后的机柜使用操作和维修。3） 防尘、防潮、防震、防碰撞。4） 采集仪及采集房必须安放在远离井口和三相分离器等容易泄露天然气、有毒有害气体的地方，也就是必须安装在井场的安全区域内。3.2. 数据采集现场总线

14、的安装1） 首先确认所有电源全部关闭。打开数据采集仪后面板，在机柜的偏下端有2个接线插口，分别是“485-1本安”连接主流程数据采集现场总线，“485-2环境”连接流量和大气安全环境监测现场总线。2） 将主流程总线电缆箱放在采集房附近，打开电缆箱盖，拉出电缆的两端。电缆短的一端接插到“485-1本安”插座上，旋转螺帽锁紧。3） 电缆长的一端拉至井场分离器附近，将插头插到1入2出的总线分配器标“IN”的插座上，旋转螺帽锁紧。4） 将2个总线窜接电缆箱内的电缆拉出，将2条电缆的一端分别插到1入2出总线分配器标有1、2的插座上，旋转螺帽锁紧；另一端分别插到1入8出总线分配器标有“IN”的插座上，旋转

15、螺帽锁紧。5） 将变送器短电缆一端接插到1入8出总线分配器插座上，旋转螺帽锁紧，另一端分别插到变送器的插座上，旋转螺帽锁紧。3.3. 大气安全环境监测现场总线安装1） 大气安全环境监测现场总线和液体流量监测为一条总线。2） 将灰颜色电缆的电缆箱房在采集房附近，打开电缆箱盖，拉出灰色电缆的两端，电缆短的一端接插到采集仪后面板“485-2环境”插座上，旋转螺帽锁紧。3） 大气安全环境监测共有三个支架总成，其中有1个支架总成上带有1入4出的总线分配器，现场监测时一般将这个支架放置在分离器附近，其余两个支架分别放在井口和液体出口附近。4） 灰色电缆长的一端拉至井场分离器附近，将插头接插到1入4出总线分

16、配器的安全环境支架上（有三个安全环境支架，其中只有一个带有1人4出总线分配器）最上端的插座上，旋转螺帽锁紧。5） 用短电缆一端接在安全环境支架的液体流量插口上，另一端接到液体流量总线分配器上，液体流量总线分配器的4个接口分别连接分离器上的流量计。3.4. 总线智能变送器的安装1） 预定主流程采集软件设置表，即在软件的设置功能里设置出：通道号、安装地点名称、变送器类型、变送器编号、变送器量程、报警值等。除报警值外其它设置每次采集无需改变的情况下，每次采集任务可以用同一设置。2） 根据预定主流程采集软件设置表，将对应地点的变送器分别安装到对应的流程上。3） 总线智能压力变送器安装：首先将压力变送器

17、的探头丝扣清理干净，丝扣处最好涂一点丝扣润滑油，放好压密封铜垫，用扳手安装到流程传压接头上。传压接头上必须装有截止阀。将变送器电缆连接到对应电缆分配器的插座上，旋转螺帽锁紧。4） 总线智能温度变送器安装：首先将温度插孔内装满导热油，将温度变送器的探头丝扣清理干净，丝扣处最好涂一点丝扣润滑油，用扳手安装到流程传温接头上。将变送器电缆连接到对应电缆分配器的插座上，旋转螺帽锁紧。5） 其他变送器和仪表的安装：按照具体变送器和仪表的安装要求进行安装。3.5. 三相分离器上仪器仪表的安装1） 流量仪表的安装：三相分离器安装的油流量计、水流量计是固定安装在分离器上。流量计到电缆分配器之间的供电和通讯电缆必

18、须穿在隔爆管内，密封良好。隔爆管固定安装在分离器上。流量计、压线接头、隔爆管等安装好后不允许拆卸。2） 总线智能变送器的安装：三相分离器上的SP3000总线智能压力变送器、ST3000总线智能温度变送器、SP3100总线智能压差变送器为本质安全型。安装时可固定安装，也可活动安装。3.6. 监督站计算机与采集房采集仪主机的连接1） 监督站计算机通过网线及网络中继器与采集房采集仪主机，实现对现场工作的监督以及数据报表的同步查看和输入输出。2） 在采集机柜后面板安装有网络中继器，采集仪服务器主机通过网线与监督站连接。4. 现场数据采集仪开机关机操作4.1. 现场数据采集仪开机操作现场数据采集仪开机前

19、，检查采集仪各部分的连接是否正确，检查总线电缆各接插件是否插好，检查现场仪器仪表是否按要求安装，检查电源是否关闭。确认无误后方可进行下一步操作。1） 将专业电源线三相插头插入市电220V电源插座，另一端与机柜后面板“市电输入“插头连接，并将后面板漏电开关打开。2） 机柜后面漏电开关打开以后，机柜前面板上的电流表、电压表、频率表全都点亮，显示市电参数（电流0.5-1.5A范围内正常，电压220-238V范围内正常，频率45-55Hz范围内正常）。各个参数正常，可进行系统开机。3） 将总电源开关旋到：“ON”档；将电源选择开关旋到：“UPS”档。4） 打开UPS持续按键开启键，1秒种以上，听到“的

20、”一声后松开，执行开机动作，UPS电源打开。5） 打开显示器电源开关，打开主机电源开关，将主机电源开关旋到“ON”档，服务器开启，服务器上的指示灯点亮，硬盘指示灯点亮。服务器进入Windows操作界面。6） 启动“数据采集系统软件”，进行现场数据自动采集的操作和系统运行。4.2. 现场数据采集仪关机操作1） 停止数据采集所有工作，关闭退出“数据采集系统软件”。2） 关闭主机关闭显示器3） 按UPS电源开关，关闭UPS电源。4） 将总电源开关旋到“OFF”档，关闭总电源。5） 如果数据采集系统长时间不使用，打开机柜后面板，关闭漏电开关。5. 软件的设置与操作5.1. 主采集软件设置把软件压缩包解

21、压到应用盘中，安装到当前目录下，桌面会出现DTS1100现场数据采集软件快捷图标，双击图标，进入现场采集软件平台，根据提示，可查看“文件”、“实时数据”、“历史数据”、“显示”、“设置”、“帮助”、“返回”等菜单。点击用户设置-工程师设置-输入固定默认密码“1111”。点击“浏览”，建立一个数据库文件并命名。5.1.1设备信息表的设置1） 级联板的设置单击设备型号-级联板，然后单击属性：ID输入1，采集端口输入3001，点击编辑进入，在内部can总线下有级联板主控和485卡两个选项，其中级联板设备ID号为1默认设置，其中485卡设备ID号为3，厂家默认设置。点击RS485，右上角会出现设备类型

22、。与之对应型号分别如下表：设备类型设备型号总线智能压力变送器SP3000总线智能温度变送器ST3000总线智能压差变送器SP3100注意采集终端需要几个变送器，就要相应设置几个变送器的类型号，编号。每个变送器有固定的生产编号，系统默认后三位编号。当所有的变送器都设置完成后点击级联板，点击下载，进行工作表的下载，完成后，点击保存按钮，提示级联板工作表保存成功。2） 大气安全环境设备的设置设备型号选择“GN8010”，设置如下表：COM2波特率9600检验方式无校验采集准备时间35毫秒超时等待时间80毫秒通讯次数1次3） 流量板的设置选择设备型号SFM4420A，点击通讯设置：ID设置为38，点击

23、累计清零，属性com口设置为2，其余默认。4） 差压气产量测气的设置右键增加一行，设备型号选择“压差气产量”，差压气产量相对应参数为：静压对应为-上流压力；压差-孔板压差；静压-分离器静压；气体温度-流动温度，以上设备信息表编辑完成，切记点击本地设置。-保存本地。5.1.2通道编辑的设置1） 级联板所属通道的编辑测量压力，温度，差压的通道设置如下表所示，需要测几个压力，温度，差压等参数就要设置几个通道。SP系列总线变送器设置一览表：通道名称设备名称仪器编号上限报警值下限报警值显示单位仪表单位上限量程下限量程井口压力级联板1_1_000MPaMPa00井口温度级联板1_2_00000孔板差压级联

24、板1_3_000KPaKPa00注意“仪表单位”必须要与仪器上的单位一致。SP3000仪表单位MPa，ST3000仪表单位，ST3100差压变送器为KPa。2） 安全环境设备通道的编辑安全环境设备通道编辑一共可选6路，设备名称选择“GN8010”。具体设置如下表：通道名称设备名称仪器编号通道开关上限报警值下限报警值显示单位显示开关仪表单位上限量程下限量程分离器CH4GN8010_1100%LEL%LEL00分离器H2SGN8010_1200PpmPpm00分离器CH4-1GN8010_1300%LEL%LEL00分离器H2S-1GN8010_1400PpmPpm00井口CH4GN8010_15

25、00%LEL%LEL00井口H2SGN8010_1600PpmPpm00注意：CH4单位为“%LEL”，H2S单位为ppm3） 差压气产量设备的编辑差压测气产量有两个通道，具体编辑如下表:通道名称设备名称仪表编号显示单位仪表单位天然气产量压差气产量0_0_0M3/dM3/d天然气累计流量压差气产量0_0_0M3M3注意累计流量和产量的单位差异。4） 液体流量通道的编辑液体流量通道有8个通道编辑入下图所示：通道名称设备名称仪器编号（ID）通道开关上限报警值下限报警值显示单位显示开关仪表单位原油产量SFM4420A_138_1_000M3/dM3/d原油累计流量SFM4420A_138_1_100

26、M3/dM3/d原油产量1SFM4420A_138_2_000M3/dM3/d原油累计流量1SFM4420A_138_2_100M3/dM3/d原油产量2SFM4420A_138_3_000M3/dM3/d原油累计流量2SFM4420A_138_3_100M3/dM3/d水产量SFM4420A_138_4_000M3/dM3/d水累计流量SFM4420A_138_4_100M3/dM3/d设置完成后记得点击本地设置-保存本地。5.1.3井口信息的设置井口信息设置：红色选项为必填选项，设置完成后记得点击本地设置-保存本地。5.1.4相关参数的设置相关参数的设置，可对采用周期和存数周期进行设置。如

27、下表：参数名称参数类型单位数值孔板尺寸21in2.05测量管内径22in4.03油嘴尺寸23mm8.00天然气密度24g/cm30.58油密度25g/cm30.85采样周期1s5.00存数周期2s60.00无线传输周期3s5.005.1.5采集的设置：可以设置软件的开机自动运行，和报警声音的开启。5.2. 主采集软件的采集5.2.1开始采集及传输设置完成之后开始进入采集阶段，点击调入数据，出现工作表，双击工作表，点击开始采集，则进入采集状态。点击“开始传输”则数据就可以传到监控软件上，在监督站则可看到工作站的数据。5.2.2显示状态采集状态下有三种显示状态，分别为数据显示，曲线显示和流程图显示。1） 数据显示：数据显示下可实时显示当前采集的数据，也可显示历史数据2） 曲线显示：单击“曲线显示：按钮，实时采集的数据以曲线的方式显示。3） 流程图显示：可以更直观地查看当前各个位置的工作状况。5.2.3报警信息：可以查看报警信息，历史报警信息，并可对报警声音进行设置。5.2.4报表导出采集的数据可以导出，并可以对导出的数据和时间段进行选择和设置。导出采集的数据生excel报表形式。5.3. 监控软件的设置在监控主机上，把软件压缩包解压到应用盘中，安装到当前目录下，桌面会出现DTS1100现场数