某市滨海新区高新技术企业培育资金项目申请书

1、PAGE PAGE 2 受理编编号： FORMTEXT 天津市滨滨海新区区高新技技术企业业培育资金金项目申申请书项目名称称：太阳阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统经费总额额： 2230 万元，其中：申请科科技资金金： 550 万元项目负责责人：周成行行 承担单位位: 天津津市万众众科技发发展有限限公司 （盖盖章）联系人电电话： 0222-22593300666 传传真: 0222-25593440199 通讯地址址： 天津市市大港油油田港西西街运输输北区66-1-1011 邮政编码码：30002880电子子邮箱：tjwwzkjj1663.ccom申请日期期：20010

2、年年7月1日天津市滨滨海新区区科学技技术委员员会二一年制PAGE PAGE 57填 写写 说说 明明1. 本本申请书书及其附附件是项项目评审审、评估估、论证证的唯一一依据。项目申申请单位位和申请请人必须须实事求求是填写写本申请请书，确确保项目目信息表表与资金金预算、实施方方案中的的内容和和数据完完全一致致，并提提供真实实而必要要的证明明材料。一旦发发现申报报材料中中有弄虚虚作假行行为，将将取消其其立项资资格。2. 本本申请书书适用于于天津市市滨海新新区高新新技术企企业培育育资金项项目，申申请人必必须按照照“年度项项目指南南”填写所属属项目的具具体名称称。3. 项项目申报报材料包包括：（1）天津

3、市市滨海新新区高新新技术企企业培育育资金项项目申请请书统统一用AA4纸打打印和复复印，左左侧装订订成册。请不要要另行制制作封面面，不采采用胶圈圈、文件件夹等带带有突出出棱边的的装订方方式。内内容包括括：a. 项项目信息息表（表表中的各各栏目不不得空缺缺，无相相关内容容时填“无”，不得得超过规规定字数数，不得得改动表表格的格格式和内内容，数数字一律律取整数数，单位位名称要要写全称称）；b. 申申报国家家高新技技术企业业进度安安排(如如以被认认定为国国家高新新技术企企业则不不填)；c.项目目实施方方案；d.附件件（发明明专利证证书、小小试成果果报告、科技查查新报告告、样品品检测报报告以及及其它能能

4、说明项项目技术术水平和和来源、知识产产权归属属等的证证明材料料，承担担单位间间的合作作协议等等）。（2）申申请书电电子文档档一份，以“项目名名称”为文件件名，包包括除附附件外的的全部申申报材料料。4. 项项目申请请者严格格按照表表格格式式和要求求填写和和打印，不得自自行改变变版式、取消和和增加条条目。一、项目目信息表表项目基本本信息项 目 名 称称太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统起止时间间20100年7月-220122年7月 项目主要要优势经济效益益明显、社会效益益明显技术领域域电子信息息技术应用产业业领域电子与信信息技术来源源自主研发发前期资助助情况无项目负责责

5、人及项项目组情情况项目负责责人姓名周成行性别男年龄47职务总工程师师职称副高级学位学士专业系统工程程毕业院校校南京理工工大学身份证号号12011021196330211623316电话022-2599300066传真022-2599340019手机15822225585666电子邮箱箱tjwzzkj1633.coom其他主要要成员姓名性别年龄所在单位位身份证号号学位职称程泰翔男48天津市万万众科技技发展有有限公司司13066031196221122803398学士副高级徐洪超男38天津市万万众科技技发展有有限公司司12011091197220711760014学士中级潘 朋朋男28天津市万万众

6、科技技发展有有限公司司1301181119811082283333x学士中级总人数留学回国国人数其中（按按职称）培养人才才正高级副高级中级初级其它博士生硕士生本科生10001440013承担单位位开户银行行中国建行行天津油油田支行行账号12000 17765 00110 552500 10003法定代表表人李树林功能区主管部门门大港功能能区科委委注册地址址天津市大大港油田田港西运运输北区区注册资金金总资产资产负债债率上年营业业收入上年缴税税上年净利利润500万万11200万53.775%960万万32万9万内设研发发机构名名称研发部研发支出出占营业业收入比比重16%是否国家家高新技技术企业业否

7、是否滨海海新区高高新技术术企业是项目简介介立项目的的与必要要性(2500字左右右)随着我国国经济的的发展，对石油油的依赖赖性和敏敏感度越越来越高高，石油油作为国国家经济济命脉，在国民民经济中中的地位位是无可替替代的，因而如如何通过过技术手手段提高高油田采采收率、降低生生产成本本愈显重重要。目前，国国内大多多老油田田已进入入二次开开采（注注水驱油油）阶段段，部分分进入三三次开采采（注聚聚驱油）阶段，注水量量仍采用用人工现场场调节，生产参参数人工工现场抄抄取手工工汇总的的方式，使得注注水工艺艺地面投投资成本本高、精精度低、生产信信息传输输滞后，严重制制约了老老油田的的生产和和发展。本项技术术的应用

8、用推广可改变过过去油田田传统的的粗放型型注水模模式，有有效地提提高油田田注水精精度，降降低开采采成本，提高采收收率，最最终达到到油田科学学开采、当采尽尽采的目标。因此，在油田田推广实实施此项项技术非非常有必必要，符符合国家家产业政政策。工作基础础及已具具备条件件(2000字左右右)中国石油油大港油油田港西西优化简简化工程程作为中中国石油油股份公公司重点点工程，使得计量量站、配配水间和和传统的的三级布布站模式式退出历历史舞台台，摆脱脱“地面工工艺调整整围着已已建场站站转”的思想想束缚，形成以以满足油油藏开发发需要为为标准的的地面工工程建设设新理念念，实现现了信息化、网络化化与油田田地面集集输系统

9、统成功对对接，开开辟了油油气生产产的新途途径。该系统为为优化简简化模式式顺利实实施与成成功提供供了基础础及关键键的技术术支撑，同时该该系统的的应用可可精简管管理层次次，实现现扁平化化管理，提高生生产效率率，使油油田加速速实现节约约型企业业的目标标。中石油总总公司决决定在各各大油田田应用本本系统 ，因而而本系统统市场前前景广阔阔。总体目标标(2000字左右右)该系统是是一个集集采集、自动控控制、传传输、监监测、展展示和分分析于一一体的信信息化管管理系统统。可实现日注注水量、瞬时流流量、压压力的自自动计量量和无线线远传，实现单井井注水量量的本地地和远程程控制，实现注注水参数数监测、展示和和统计分分

10、析；同同时克服服了以往往传统模模式下注注水井计计量、水水量调控控和生产产管理的的各种不不足，实实现对注注水井运运行状态态的自动动化实时时监测、生产基基础数据据的自动动采集和和无线远远程控制制，提高高注水井井的自动动化管理理水平，降低油油田开采采、运行行、管理理成本，提高劳劳动生产产率，改改善工人人的劳动动环境，提高油油田采收收率，最最终达到到油田科科学开采采、当采采尽采的的目的。主要实施施内容(2500字左右右)实现对注注水井工工作参数数的自动动采集，注水量量的本地地闭环控控制和远远程控制制，相关关报表的的自动生生产和计计算，并并通过局局域网在在油田公公司展示示。其主主要研究究内容有有：硬件部

11、分分：1、太阳阳能供电电系统设设计，为为现场RRTU、智能流流量控制制器提供供电源2、设计计研发低低功耗、低扭矩矩的磨轮轮式智能能流量控控制器；3、设计计研发微微功耗测测控主机机（RTTU）；4、设计计研发微微功耗无无线压力力变送器器；软件部分分：1、控制制终端（RTUU）程序序的开发发2、本地地流量检检测和阀阀门控制制的程序序开发3、编制制DTUU管理中中心软件件4、后台台数据存存储、解解析、展展示软件件；后台台数据库库采用SSQL，前台采采用WEEB浏览览器显示示。主要创新新点(2000字左右右)1、采用用微功耗耗设计,实现安安全电压压下注水水量的智智能控制制；进行行系统优优化，延延长供电

12、电时间；2、系统统实现无无线远程程控制，自主调节节阀门开开度，以以满足日日配注的的生产要要求，提高工工作效率率；3、压力力为无线线传输，降低管管理难度度；4、合理理优化井井口布线线工艺，便于作作业维护护；5、采用用光伏供供电，即即解决供供电问题题又节能能环保；6、采用用主机拖拖带技术术，降低低投资成成本；7、利用用原有流流量计进进行一体体化设计计，降低低了成本本；8、系统统实现无无线远程程控制，提高工工作效率率；9、采用用双闭环环方式进进行注水水井流量量调节的的设计思思路；可可有效提提高调节节的精度度、实时时性和可可靠性。工作进度度安排(2000字左右右)20100年7月月20110年112月

13、 中中试阶段段。根据油油田实际际需求，结合小小试过程程中发现现的问题题，完善善系统硬硬件、软软件功能能。生产产部分设设备现场场安装，检验改改进效果果。20111年1月月20111年66月试生生产阶段段。完善、改进中中试阶段段存在的的问题，同时车车间进入入备料、人员培培训、生生产设备备购置环环节，开开始少量量试生产产。并将将系统设设备再次次现场安安装，验验证改进进情况、产品质质量、稳稳定性及及适用性性。20111年7月月20111年112月 小批批量生产产、推广广阶段。完善、改进上上阶段存存在的问问题，车车间小批批量生产产，产品品进入推推广阶段段。20122年1月20112年66月 进入入批量生

14、生产阶段段然后从从批量生生产阶段段进入批批量生产产规模应应用阶段段。根据据市场需需求，组组织车间间批量生生产，达达到在油油田批量量应用。主要考核核指标（4000字左右右）1、工作作压力：16MMPA ，压压力范围围：025MMPa； 2、流量量控制精精度：5% （日配配注量小小于为，日配配注大于于为 ），流量范范围：；3、工作作压差113MPPA； 4、采用用太阳能能供电方方式，供供电电压压为DCC24VV； 5、采用用“微功耗耗”理念，充分降降低设备备功耗，无采光光情况下下蓄电池池连续工工作时间间：966小时；同时具具备一个个RTUU托带两两个智能能流量控控制器的的功能；6、干压压波动，自动

15、调调节，确确保注水水平稳； 7、智能能流量控控制器选选配低扭扭矩磨轮轮式调节节阀、使使用DCC24VV直流安安全电源源，同时时具有手手动、自自动双控控制流量量功能；8、通讯讯方式：RS4485、无线远远传；9、通讯讯协议：Moddbuss RTTU；10、井井口流量量计的底底数与网网上的展展示数据据一致； 111、充分分利用原原来流量量计； 12、具具备无线线远程自自动调水水功能 ；日日配注可可远程设设定、控控制；13、具具备人机机界面显显示注水水井压力力，日配配注，瞬瞬时流量量，累计计流量等等数据，能够实实时在线线计量、传输、展示水水量、压压力等；14、具具备资料料录取及及测试要要求； 15

16、、具具备压力力超限、流量超超限、流流速异常常、阀门门堵转等等相关报报警功能能；成果应用用后可取取得的成成效展望望(2000字左右右)1、生产产曲线、报表自自动生成成，便于单单井管理理，提高高生产时时效。2、能够够实现注注水井数数据实时时监测和和超限报报警，提提高单井井的管理理水平和和决策力力度。3、采用用“拖带”技术，降低了了投资成成本。4、采用用太阳能能供电技技术，实实现了安安全、环环保、经经济、节节能减排排。5、能够够实时远远程监测测、调节节流量，降低劳劳动强度度，提高高注水井井的有效效执配率由改选选前的884%，上升为为改造后后的999%,提提高了分分注合格格率由改改造前882%上上升到

17、目目前的998%。降低了了注水能能耗损失失，节能能效果明明显。6、能够够为油田田注水开开发提供供及时、准确、可靠的的生产信信息，为为实现数数字化油油田建设设打好坚坚实的基基础。其它需要要说明的的情况(1500字左右右)国内中石石油中石石化两大大公司的的油田地地面优化化简化已已逐步展展开，油油田由粗粗放型管管理向精精细化管管理转变变势在必必行。建建设数字字化油田田、“注好水水、多采采油”离不开开“太阳能能供电全全无线变变送器注注水井生生产参数数远程测测控系统统”这种先先进技术术的支撑撑。随着着国内油油田开采采时间的的增加，各油田田二次精精细化注注水采油油技术的的应用会会越来越越广泛。行业称称“多

18、注一一方水，多采一一吨油”，因此，该项目目推广前前景非常常广阔，经济效效益和社社会效益益巨大。 资 金 预预 算 （单位位：万元元）资金来源源预算金额额其 中20100年20111年来源合计计230万万135万万95万其中新区财政政拨款50万35万15万单位自筹筹180万万100万万80万银行贷款款其 它资金支出出预算金额额其中：新新区财政政拨款计算依据据资金总额额230万万50万其中人员费80万15万10位研研发人员员两年工工资,平平均每人人每年44万元设备费10万5万购置活塞塞式压力力计能源材料料费97万15万传感器、机壳、电子元元器件、电路板板、智能能流量控控制器试验外协协费15万5万实

19、验产品品的加工工和调试试租赁费信息费差旅费16万5万冀东、新新疆、胜胜利等油油田学习习考察会议费6万3万与专家沟沟通研究究技术问问题贷款贴息息费管理费其它费用用6万2万设备检验验费、专利利费等期初运行行费特别说明明： 无项目负责责人及其其项目组组承诺：“太阳能能供电全全无线变变送器注注水井生生产参数数远程测测控系统统”推广前前景非常常广阔，经济效效益和社社会效益益巨大。为把该该项目成成果推广广转化，为取得得较好的的企业和和社会效效益，我我们项目目组郑重重承诺：1、明确确职责，合理分分工，尽尽职工作作；2、严格格执行项项目进度度计划，确保项项目如期期完成；3、严格格执行项项目设计计，确保保项目各

20、各项功能能实现；4、严格格执行项项目资金金预算，保证资资金的有有效使用用。项目负责责人签名名（亲笔笔）： 年 月月 日承担单位位承诺：“太阳能能供电全全无线变变送器注注水井生生产参数数远程测测控系统统”推广前前景非常常广阔，经济效效益和社社会效益益巨大。为把该该项目成成果推广广转化，为取得得较好的的企业和和社会效效益，承承担单位位郑重承承诺：1、根据据项目需需要合理理引进、配备人人员，明明确职责责，合理理分工；2、在人人员、资资金、设设备等方方面全力力支持项项目组的的工作，确保项项目如期期完成；3、定期期召开项项目推动动会，检检查推动动项目按计划进度度执行情情况，督督促解决决存在的的问题，确保

21、项项目按期期开展和和各项设计计功能的实现；4、严格格执行项项目资金金预算，保证资资金的有有效使用用。 （单位位公章） 单位负责责人（签签字）： 年 月月 日二、申报报国家高高新技术术企业进进度安排排项目实施施年份国家高企企认定条条件20100年20111年自主知识识产权情情况达到7个个实用新新型专利利、1个计算算机软件件著作权权，完全全自主知知识产权权。达到7个个实用新新型专利利、1个外观观设计专利利、3个个计算机机软件著著作权，完全自自主知识识产权。科技及研研发人员员数量科技及研研发人员员数量具具有大学学专科以以上学历历的科技技人员占占企业当当年职工工总数的的90%，其中研研发人员员占企业业

22、当年职职工总数数的200%；科技及研研发人员员数量具具有大学学专科以以上学历历的科技技人员占占企业当当年职工工总数的的92%，其中研研发人员员占企业业当年职职工总数数的255%以上上。研发投入入水平（研究开开发费用用总额占占销售收收入总额额的比例例）9%10%高新技术术产品（服务）收入水水平（高高新技术术产品（服务）收入占占企业总总收入总总收入比比例）65%80%企业研究究开发组组织管理理水平1、 制制定了研研究开发发项目立立项报告告22、 建建立了研研发投入入核算体体系3、 开展了了产学研研合作的的研发活活动（与与各大院院校、研研究院的的合作开开发证明明）4、 设有研研发机构构并具备备相应的

23、的设施和和设备5、 建立立了研发发人员的的绩效考考核奖励励制度1、 制制定了研研究开发发项目立立项报告告22、 建建立了研研发投入入核算体体系3、 开展了了产学研研合作的的研发活活动（与与各大院院校、研研究院的的合作开开发证明明）4、 设有研研发机构构并具备备相应的的设施和和设备5、 建立立了研发发人员的的绩效考考核奖励励制度科技成果果转化能能力科技成果果转化年年平均数数4项科技成果果转化年年平均数数转化44项销售与总总资产成成长性总资产增增长率：14%销售增长长率：227%总资产增增长率：27%销售增长长率：445%三、项目目实施方方案1研究究目的、意义和和必要性性随着国际际能源形形势的发发

24、展及我我国所处处的经济济发展阶阶段，对对石油的的敏感度度越来越越高。石石油作为为国家经经济命脉脉，在新新的取代代燃料出出现之前前，石油油在国民民经济中中的地位位无可替替代。社社会科学学院最近近完成的的一篇关关于我国国能源问问题的报报告指出出，五大大因素的的存在使使得石油油安全问问题已经经成为中中国能源源安全的的重中之之重。一一是原油油需求迅迅速膨胀胀。据中中石油的的研究报报告，中中国原油油需求在在20110年将将达到33.1亿亿吨，到到20220年有有可能达达到4亿亿吨。二二是供求求关系矛矛盾日益益显著。如今中中国已探探明可采采储量为为23.8亿吨吨，按目目前1.8亿吨吨计算，中国很很有可能能

25、在200年后出出现石油油枯竭因此此，石油油对我国国经济的的重要性性是显而而易见的的，并已已被提高高到国家家战略高高度加以以重视，那么如如何通过过技术手手段提高高油田产产量和采采收率、降低生生产成本本愈显重重要。一直以来来，注水水井生产产都采用用人工调调节方式式来控制制单井注注水量。由于注注水井分分布分散散，环境境复杂，如此难难以保证证一线生生产设备备的正常常运转和和生产数数据的有有效收集集。国内内部分老老油田目目前已进进入二次次开采（注水驱驱油）阶阶段，有有的已进进入三次次开采（注聚驱驱油）阶阶段。在在传统的的二次开开采阶段段，注水水量是否否科学、精确直直接影响响油田油油井的产产量和区区块的采

26、采收率。目前，各油田田均采用用通过配配水间实实现单井井注水，注水量量靠人工工现场调调节，生生产参数数靠人工工现场抄抄取手工工汇总的的传统注注水方式式。这种种传统的的注水方方式存在在：工艺艺流程地地面投资资成本高高、生产产信息传传输滞后后、注水水精度不不可控、用工量量大且劳劳动强度度高等缺缺点。这这些缺点点的存在在已严重重制约了了老油田田的生产产和发展展。为有效配配合开展展油田地地面系统统简化工工作，我我公司研研发了太太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统，该系统统不仅实实现了日日注水量量、流速速、压力力的自动动计量和和无线远远传，还还依据远远程设置置的日配配注水量量自动

27、闭闭环调节节阀门开开度，完完成流量量的全自自动调节节。克服服了以往往传统模模式下注注水井计计量、水水量调控控和生产产管理的的各种弊弊端，实实现了对对注水井井运行状状态的自自动化监监测、生生产基础础数据的的自动化化采集和和无线远远程控制制，提高高了注水水井的自自动化管管理水平平。太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统项项目的实实施可改改变过去去油田传传统的粗粗放型注注水模式式，有效效地提高高油田注注水精度度，有效提提高劳动动生产率率，减少少生产管管理人员员，改善善工人的的劳动环环境，减减少安全全隐患，降低生生产运行行及管理理、维护护费用，可以大大量节约约管道、配水间间生产

28、系系统流程程设备及及土建原原材料等等；而且且太阳能能供电方方式既解解决了井井口无电电源的问问题，同同时兼具具安全、绿色环环保等优优点，因因此该项项技术的的推广和和应用，能够使使油田逐逐步成为为“产能大大户、节节能大户户、节约约大户”，变成成集约化化、节约约化可持持续发展展的现代代化大型型企业。因此，在油田田推广实实施该项项目的必必要性是是显著的的，是符符合国家家产业政政策的。20099年3月在港港西油田田选择了了3口井井开展了了先导实实验，项项目已于于20110年33月6日日通过了了由中国国石油大大港油田田组织的的项目验验收组的的验收，并取得得了专家家的认可可和好评评。中国石油油股份公公司有关

29、关方面负负责人指指出，简简化是一一场革命命，地面面系统建建设是节节能减排排的载体体，各油油气田企企业要因因地制宜宜地学习习和推广广油田简简化优化化经验，把简化化作为今今后工作作践行的的理念，总体规规划，分分步实施施，做好好前期研研究，多多因素比比对，并并延伸到到大系统统。地面面集油系系统建设设要做到到技术先先进适用用、安全全环保达达标、布布局经济济合理，促进节节约型企企业建设设目标的的实现。太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统为为优化简简化的顺顺利实施施与成功功提供了了基础与与关键的的技术支支撑。中中石油总总公司决决定在各各大油田田应用本本系统 ，因而而本系统统市场前

30、前景广泛泛。2研究究目标太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统是是一个集集采集、自动控控制、传传输、监监测、展展示和分分析于一一体的信信息化管管理系统统。可实实现对注注水井工工作参数数的自动动采集，注水量量的本地地闭环控控制及远远程在线线实时监监控、相相关参数数的设定定，报表表、图文文的自动动生成和和计算，并通过过局域网网在相应应的weeb发布布，以及及各种工工况的提提示报警警，实现现注水井井生产参数数远程监监测、展展示和统统计分析析，实现现单井注注水量的的本地和和远程控控制管理理。总体目标标如下：（1）实实现水井井工况数数据的自自动实时时采集、解析、入库，无需人人工干

31、预预；（2）系系统自动动完成对对数据的的分析，生成各各种分析析报表；（3）水水井客户户端管理理软件实实现对水水井运行行参数、采集制制度的设设置。（4）使使用Weeb发布布功能，实现相相关人员员利用浏浏览器了了解注水水井的工工况和各各种报表表数据的的浏览，注水量量的远程程设定；（5）利利用用户户、权限限的合理理分配，让使用用人员了了解权限限范围内内的信息息；（6）现现场设备备统一使使用直流流安全电电压，并并充分利利用休眠眠机制，最大限限度地降降低系统统耗电，保证长长期平稳稳运行。（7）采采用“微功耗耗”设计理理念，“拖带”技术，实现一一套太阳阳能供电电RTUU系统拖拖带两个个智能流流量控制制器的

32、功功能。 预计可取取得如下下成果：可本地和和远程实实时反映映注水井井工作状状况；根据配注注要求自自动调节节水量，可明显显提高注注水井的的执配能能力和分分注合格格率；可实现水水量和压压力的超超限报警警以及阀阀门堵转转报警，及时反反映注水水井出现现的问题题；生产曲线线、报表表自动生生成，便便于单井井管理，提高生生产时效效；能够实现现注水井井数据实实时监测测和超限限报警，提高单单井的管管理水平平和决策策力度；采用“微微功耗”设计理理念，进进行有效效电源管管理，降降低系统统静态功功耗，延延长电池池供电时时间，提提高电池池使用寿寿命，同同时兼具具一套光光伏供电电的RTTU系统统可以托托带两个个智能流流量

33、控制制器，降降低了投投资成本本。系统具有有较强的的可操作作性和可可维护性性，设备备采用专专门设计计的快速速拆装接接口，便便于修井井作业前前后的设设备拆卸卸与恢复复。采用太阳阳能供电电技术，实现了了安全、环保、经济、节能减减排；可以规范范和优化化注水井井井口工工艺流程程；能够为油油田注水水开发提提供及时时、准确确、可靠靠的生产产信息，为实现现数字化化油田建建设打好好坚实的的基础。3主要要研究开开发内容容太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统是是一套融融合计算算机技术术、微功功耗技术术、自动动化技术术、无线线数据传传输、图图像识别别等软件件与硬件件的综合合处理系系统，同同时

34、响应应国家推推行绿色色环保节节能的太太阳能方方式给系系统及设设备供电电，服务务主体为为石油开开采企业业。系统统的主要要目的为为实现油油田数字字化、降降低油田田开发成成本、提提高劳动动生产率率。本系统主主要包括括油井生生产工况况处理专专家系统统及井口口数据采采集单元元。其中中井口设设备由微微功耗无无线压力力变送器器和微功功耗无线线温度变变送器、智能流流量控制制器、流流量计等等数据采采集装置置和测控控主机、GPRRS无线线数据远远传设备备两部分分组成。微功耗耗无线压压力变送送器和微微功耗无无线温度度变送器器将采集集到的压压力、温温度数据据通过短短距离无无线方式式发送到到测控主主机，智智能流量量控制

35、器器通过4485总总线将采采集的流流量、流流速等相相关信息息发送到到测控主主机，测测控主机机将收到到的数据据进行必必要的预预处理，再通过过GPRRS无线线数据远远传设备备转发到到数据中中心。位位于数据据中心的的注水井井工况专专家分析析系统对对数据进进行存储储、分析析、处理理和weeb发布布等。该该系统还还可实现现注水井井日配注注水量、流速、压力数数据的自自动计量量，并依依托网络络远程设设置日配配注水量量，自动动闭环调调节阀门门开度，完成流流量的全全自动调调节，从从而真正正的实现现油田管管理部门门对注水水井运行行工况的的实时监监测和远远端控制制，为油油井管理理提供科科学依据据。本系统实实现对注注

36、水井工工作参数数的自动动采集，注水量量的本地地闭环控控制和远远程控制制，相关关报表的的自动生生产和计计算，并并通过局局域网在在油田公公司展示示。其主主要研究究内容有有：外环境境应用的的智能流流量控制制设备及及流量计计与智能能流量控控制器之之间的闭闭环控制制，如何何实现快快速、稳稳定、准准确的调调节；流量计计与阀门门的电源源系统以以及与RRTU之之间的通通信；注水井井工作参参数远程程采集与与流量控控制；注水井井无线智智能监控控网络系系统开发发与应用用，后台台数据库库管理和和分析、存储、统计等等。后台台数据库库采用SSQL，前台采采用weeb浏览览器显示示；无电源源注水井井供电方方式试验验与推广广

37、；“拖带带”、“微功耗耗”设计理理念的应应用，使使得一套套太阳能能供电RRTU系系统，带带两套智智能流量量控制器器，以降降低优化化简化投投资成本本。4项目目创新点点及拟解解决的关关键技术术问题太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统对对注水井井进行流流量的远远程控制制调节是是我国注注水井自自动化技技术的首首次试验验和应用用，极大大的提高高了油水水井自动动化技术术程度，弥补了了国内该该领域的的空白。（1）进进行系统统优化，延长供供电时间间。井口口所有设设备均采采用“微功耗耗”设计理理念以及及进行了了有效的的电源管管理，对对各个设设备进行行了多方方面优化化，降低低系统的的静态

38、功功耗，提提高了蓄蓄电池的的使用寿寿命，实实现的安安全电压压下的水水量智能能控制；当系统统不进行行流量调调节时，系统可可自动断断开调节节阀的电电源，从从而有效效降低了了调节阀阀的静态态损耗；同时，当RTTU检测测到蓄电电池电压压低于工工作电压压下限值值时，为为保证系系统能得得到有效效监控，RTUU将不再再执行流流量调节节指令，太阳能能充电充充足后，继续调调节。（2）智智能流量量控制装装置集控控制器、电动调调节阀、流量计计集成一一体，装装置可根根据干线线压力变变化自主主调节阀阀门，以以满足日日配注要要求。（3）压压力为无无线传输输，降低低管理难难度。注注水井回回压、套套压和干干线压力力检测均均采

39、用全全无线通通信，极极大的简简化了井井口布线线，方便便了注水水井的日日常管理理，降低低了维护护难度。（4）合合理优化化井口布布线工艺艺，便于于作业维维护。系系统设计计了快速速拆卸接接口，极极大的方方便了修修井作业业前后的的设备的的拆卸和和恢复。RTUU与智能能流量控控制器之之间的线线缆采用用特殊处处理，采采用镀锌锌管，深深埋（00.5米米），并并做了防防水处理理。克服服了有线线设备线线缆易进进水、折折断，修修井作业业后系统统恢复困困难等不不足，经经过这项项改进，没有发发生因作作业造成成线路进进水和拆拆断的情情况。（5）低低功耗无无线压力力变送器器和流量量控制装装置均安安装了防防盗外壳壳，这不不

40、仅在一一定程度度上降低低设备被被盗可能能性，同同时也由由于设备备不外露露，提高高了设备备的使用用寿命以以及增强强了现场场操作人人员的安安全性。如图4-5-11和图4-5-22所示。（6）采采用光伏伏供电，即解决决供电问问题又节节能、环环保、安安全、经经济。（7）系系统选用用低扭矩矩磨轮式式阀门，降低电电机负荷荷，兼具具主机拖拖带技术术，降低低投资成成本，使使一套光光伏供电电系统能能同时驱驱动两台台流量控控制，有有利于地地面分注注井实施施。（8）该该系统内内嵌多家家知名企企业生产产的流量量计通信信协议，可帮助助油田利利用原有有流量计计，进行行一体化化改造设设计，从从而进一一步降低低了油田田优化简

41、简化的成成本。（9）采采用双闭闭环方式式进行注注水井流流量调节节的设计计思路，可有效效提高调调节的实实时性和和可靠性性。 图4-55-1流流量控制制装置防防护设备备 图4-55-2无无线压力力变送器器防护装装置5. 研研究方法法和工艺艺技术路路线5.1工工作原理理如图5-1-11所示为为注水井井远程控控制系统统信息框框图。在在该系统统中，用用户通过过网络远远程设置置注水井井日配注注水量，相关信信息通过过GPRRS网络络发送到到RTUU进行鉴鉴别和处处理，合合法的数数据将会会由RTTU发送送到智能能流量控控制器，智能流流量控制制器将利利用PIID算法法自动闭闭环调节节阀门开开度，同同时将即即时流

42、量量数据和和累计流流量数据据及其他他相关数数据传送送到RTTU；无线压压力变送送器完成成各种压压力的测测量并即即时传输输到RTTU，RRTU将将采集到到的流量量、压力力等数据据利用GGPRSS网络将将数据回回传到油油田企业业内部网网，在油油水井服服务器端端自动生生成相关关报表并并通过局局域网在在网页上上发布。图5-11-1 注水井井流量远远程控制制系统信信息流程程示意图图5.2 技术路路线5.2.1本地地流量检检测和阀阀门控制制本地流量量计采用用的是流流量积算算仪，阀阀门控制制采用的的是磨轮轮结构电电动阀门门。流量量计和阀阀门的供供电采用用本地测测控主机机（简称称“RTUU”，下同同）供电电的

43、太阳阳能蓄电电池控制制，供电电线路和和RS-4855通信线线路都通通过深埋埋线路设设计，可可以大大大降低水水井维护护导致线线路断裂裂。流量计按按照设定定的采集集间隔与与RTUU进行通通信，并并将当前前流量值值发送到到RTUU，RTTU收到到流量即即发送的的收据后后，转发发到后台台。同时时后台发发送一个个设定的的流量值值到RTTU，RRTU收收到后台台发送的的数据后后，将之之与存储储的流量量值进行行比较，如果比比较结果果相同，则不下下发流量量设定值值，如果果不同，则发送送收到的的流量设设定值。智能流流量控制制器收到到新的流流量设定定值值后后，将重重新启动动阀门自自主调节节开度，以使流流量满足足用

44、户设设定的要要求。5.2.2、本本地油压压、套压压、干线线压力检检测和传传输本地油压压、套压压和干线线压力检检测采用用的是微微功耗无无线压力力便搜购购年期，其主控控芯片为为MSPP4300单片机机，变送送器在每每个采集集周期通通过短距距离无线线传输方方式向RRTU发发送压力力数据。5.2.3、本本地RTTU该产品适适用于DDC7-36VV，用来来接收并并执行控控制中心心控制指指令；管管理控制制压力变变送器、流量计计等外围围设备完完成压力力、流量量以及人人员入侵侵、压力力超限、流量超超限、流流速异常常等报警警信息的的采集、存储和和转发。5.2.4、后后台处理理现场采集集数据经经由信息息中心接接收

45、进入入局域网网后，由由自动计计量系统统进行处处理。压压力、流流量数据据以统一一格式存存入油田田公司自自动计量量数据库库，对数数据进行行管理。后台数数据库采采用SQQL，前前台采用用WEBB浏览器器显示。5.3实实施方案案考虑到如如下几方方面因素素以及油油田注水水井的现现状和设设备的兼兼容性，我们设设计了光光伏供电电方案。（1）安安全因素素：井口口流量控控制装置置采用直直流244V的安安全电压压供电。（2）可可维护性性：售后后服务最最优化，维修成成本最小小化。（3）兼兼容互换换性：无无论何种种井别，RTUU及主要要设备都都应具有有通用性性。（4）投投资最小小化：有有效利用用原有设设备及成成熟技术

46、术，尽可可能减少少重复投投资。光伏供电电方案 图5-33-1 光伏供供电流量量远程控控制流程程图光伏供电电方案信信息处理理框图如如图5-33-1，该方案案具有如如下特点点：（1）采采用两块块15WW的太阳阳能电池池板和两两节122Ah、12VV的蓄电电池为RRTU、无线数数据远传传设备和和流量控控制装置置提供动动力电源源。（2）RRTU采采用我公公司微功功耗测控控主机，进行数数据的处处理、存存储、转转发；并并对光伏伏供电系系统电池池电压进进行监测测，合理理使用电电源，以以避免蓄蓄电池因因过度放放电而损损坏。（3）压压力变送送器采用用我公司司自主研研发、生生产的WWLP006011A型微微功耗无

47、无线压力力变送器器，取消消了井口口布线，降低施施工和日日常维护护管理难难度。（4）流流量控制制装置采采用的是是我公司司与相关关厂家联联合研制制的微功功耗流量量控制装装置。5.4计计划达到到的技术术经济指指标1、工作作压力：16MMPA ，压压力范围围：025MMPa； 2、流量量控制精精度：5% （日配配注量小小于为，日配配注大于于为 ），流量范范围：；3、工作作压差113MPPA； 4、采用用太阳能能供电方方式，供供电电压压为DCC24VV； 5、采用用“微功耗耗”理念，充分降降低设备备功耗，无采光光情况下下蓄电池池连续工工作时间间：966小时；同时具具备一个个RTUU托带两两个智能能流量控

48、控制器的的功能；6、干压压波动，自动调调节，确确保注水水平稳； 7、智能能流量控控制器选选配低扭扭矩磨轮轮式调节节阀、使使用DCC24VV直流安安全电源源，同时时具有手手动、自自动双控控制流量量功能；8、通讯讯方式：RS4485、无线远远传；9、通讯讯协议：Moddbuss RTTU；10、井井口流量量计的底底数与网网上的展展示数据据一致；11、充充分利用用原来流流量计； 12、具具备无线线远程自自动调水水功能；日配注注可远程程设定、控制；具备资资料录取取及测试试要求；13、具具备人机机界面显显示注水水井压力力，日配配注，瞬瞬时流量量，累计计流量等等数据，能够实实时在线线计量、传输、展示水水量

49、、压压力等；14、具具备压力力超限、流量超超限、流流速异常常、阀门门堵转等等相关报报警功能能；5.5可可行性分分析5.5.1技术术支撑天津市万万众科技技发展有有限公司司具有在在低功耗耗测控主主机、微微功耗无无线压力力变送器器、微功功耗无线线温度变变送器、无线远远传、后后台数据据接收和和处理、前台数数据展示示等方面面取得了了多项研研究成果果和专利利技术。目前，公司独独立研发发、生产产的“全无线线变送器器油井生生产参数数远程测测控系统统”已在油油田广泛泛应用，为油田田地面系系统的简简化优化化提供了了技术保保障。天天津市万万众科技技发展有有限公司司具有一一批可持持续发展展的研发发力量和和现场技技术支

50、持持、维护护队伍，具备较较强的工工业自动动化项目目的研发发和生产产能力。在注水水井远程程流量控控制系统统研究过过程中，我们联联合流量量计仪表表公司（如浙江江富马、苍南天天信等流流量计仪仪表公司司），共共同进行行产品开开发和技技术改造造，同时时天津市市万众科科技发展展有限公公司在不不断用一一流的技技术，做做一流的的产品，培养一一流的人人才，成成就一流流的企业业。5.5.2各部部件独特特的设计计，保证证了系统统运行可可靠稳定定 。本地设备备：微功耗测测控主机机（RTTU）微功耗测测控主机机是我公公司自主主研发、生产制制造的，适用于于不同供供电方式式的油水水井。在在注水井井流量远远程控制制系统中中，

51、测控控主机管管理微功功耗无线线压力变变送器和和智能流量量控制装装置完成成压力、流量量和流速速的采集集、存储储、显示示、转发发及远程程注水量的调控。具有本本地显示示压力、流量、流速等等相关数数据功能能；同时时具有系系统的工工作电压压、电池池电量、充电控控制、开开关机状状态判别别、压力力超限、流量超超限、流流速异常常、阀门门堵转等等相关报报警功能能。其技技术指标标如下：图5-55-2-1微功功耗测控控主机（RTUU）（1）工工作电压压和功耗耗：122V直流流，静态态功耗6600mmW，通通过GPPRS网网络进行行远程数数据通信信时，瞬瞬态不超超过244W。（2）4485有有线通讯讯地址范范围：00

52、2555。（3）通通信距离离：井口口微功率率无线通通信距离离0-1500m，GGPRSS无线通信信无限制制。（4）适适用环境境温度：-3080。（5）适适用相对对湿度：10%900%，不不结露。（6）通通过微功功率无线线方式可可以处理理以下重重要参数数：油压压、套压压、回压压、温度度、油管管注水流流速、油油管注水水流量，套管注注水流速速、套管管注水流流量、油油管的设设定流速速和套管管的设定定流速以以及相关关报警参参数等。（7）可可使用GGPRSS通信网网络无线线传输数数据。微功耗无无线压力力变送器器如图5-5-22-2所所示的微微功耗无无线压力力变送器器为我公公司专利利产品，该变送送器负责责接

53、收测测控主机机指令，完成油油压、套套压、干干线压力力等压力力数据的的测量和和传送；具有数数字显示示功能，便于现现场观察察及设置置，可以以在现场场设定采采集间隔隔、数据据发送间间隔、报报警上下下限等参参数。变变送器采采用“微功耗耗”设计理理念，进进行了电电路设计计、用电电管理、通信协协议的优优化；采采用微发发射功率率和高灵灵敏度接接收策略略；具有有电池电电量实时时在线监监测功能能，低于于设定值值自动报报警，提提醒用户户及时更更换电池池；严格格按照国国家无线线电管理理委员会会对民用用无线控控制装置置的技术术要求生生产，使使用不受受限制的的4333MHzz公用频频道，不不必申请请专用频频率；采采用码

54、分分多址调调制方式式，允许许在同一一区域多多部设备备间传输数数据而不不会相互互干扰；数据可可靠传输输距离可可达0-1500米。其其具体技技术指标标如下：图5-55-2-2 无无线压力力变送器器（1）测测量精度度：0.5级；（2）供供电电池池：一次次性锂电电池，电电池寿命命可达2年年以上；（3）静静态功耗耗：小于于45A；（4）通通信距离离：微功功率短距距离无线线通信距距离0-1500m；（5）适适用温度度：-33080；智能流量量控制器器如图5-5-22-3所所示，智智能流量量控制器器由低扭矩矩磨轮式式调节阀阀与流量量计组成成的。该装置置中的流流量计内内部集成成了电机机控制算算法，流流量、流流

55、速数据据的采集集和传送送以及注注水井日日配注水水量的动动态调控控等程序序。其特特点如下下：流量计采采用电子子液晶中文文显示，具有瞬瞬时流量量、累计计流量及及日历显显示；采用EEEPROOM数据据存储技技术可防防止数据据丢失；同时具有有内部与与外部按按键，通通过外部部按键可可设定日日注水量量；可同时输输出流量量脉冲信信号及调调节阀开开度反馈馈信号；具有RSS4855通讯接接口，可可实现双双向通讯讯控制及及无线远远传控制制功能；具有超流流量保护护及流量量计故障障限流功功能；流量计量量采用磁磁电式流流量计，无可动动部件、耐高压压冲击；采用了先先进的磨磨轮调节节技术，在高压压下实现现低扭矩矩，高安安全

56、性和和密封性性；图5-55-2-3 智智能流量量控制装装置智能流量量控制器器中的磨磨轮式调调节阀较较之传统统形式的的调节阀阀有着诸诸多的优优点，传传统形式式的调节节阀一般般采用螺螺纹阀杆杆升降式式结构，调节流流量费力力耗时，阀座易易堵易卡卡，关闭闭不严，使用寿寿命短等等缺陷。而磨轮轮式调节节阀，设设计了两两块各带带有二个个圆孔的的磨轮相相对作旋旋转运动动，通过过改变介介质的流流通截面面积，进进行调节节流量，工作原原理如图图5-55-2-4所示示，其结结构原理理如图55-5-2-44所示。介质流流体从阀阀门的进进口端进进入阀腔腔内，假假设阀门门正在关关闭状态态，如图图5-55-2-4（aa）所示

57、示，两磨磨轮上的的节流孔孔处于垂垂直相向向位置，流道被被完全堵堵死；随随后当电电动执行行机构开开始转动动一定的的锐角角角度，并并通过阀阀杆的连连接传递递，使动动磨轮也也随之转转动了一一个锐角角，这时时两个磨磨轮的相相对位置置就形成成了如图图5-55-2-4（bb）所示示，工作作面上的的流道为为两个月月牙孔，流体通通过两月月牙孔被被分成两两股支流流，以后后再合并并为一股股从阀门门的出口口处流出出。调节流量量的大小小也就是是使阀杆杆在900角度之之间的任任意转动动，改变变由两块块动、静静磨轮组组成的流流道流通通面积的的大小来来实现的的，其工工作面上上流道变变化的全全过程就就似天体体月亮的的圆缺变变

58、化的模模样，当当执行机机构继续续转至全全开位置置时，流流道被完完全打开开，工作作面上的的流道截截面好像像两颗满满月的月月亮，（如图5-55-2-4c）所示示。另外外，阀门门在工作作中，流流体对磨磨轮产生生了一定定的压力力，使得得动、静静磨轮始始终紧贴贴在一起起，更加加强了工工作面的的气密性性，就在在逆流工工况时，也具良良好的密密封性能能。（a）调调节阀关关闭 （b）调节阀阀开启 （c）调调节阀完完全开启启图5-55-2-4 磨轮轮式调节节阀原理理图图5-55-2-5 流流速调节节控制框框图在该装置置中，电电机控制制算法集集成到流流量计中中，流量量计与调调节阀自自构成了了一个闭闭环的控控制回路路

59、，当流流量计接接收到RRTU发发出的日日配注和和流速调调节时，流量计计通过PPID算算法控制制调节阀阀调节到到符合控控制精度度要求的的开启度度，其控控制框图图如所示示。采用用这种小小闭环调调节，有有效地降降低了数数据传输输量，增增大了调调节的实实时性和和可靠性性，这也也是流量量控制装装置能自自主根据据干线压压力变化化调节调调节阀的的开启大大小。此此外，PPID控控制算法法已经固固化在流流量计中中的信息息处理芯芯片中。表5-55-2-6为整整个智能能流量控控制器参参数表。表5-55-2-6 智能能流量控控制器参参数型号项目LDZ-15LDZ-25LDZ-50LDZ-80公称口径径（mmm）152

60、55080公称压力力（MPPa）1.6-42允许最大大压差(MPaa)32最大输出出扭矩100NNm流量调节节范围()0.120.482.55051000计量精度度等级0.5；1.00控制精度度见图5-5-22-7工作电源源DC 224V启动电流流(最大大)1.755A动态电流流300mmA静态电流流4mA电机额定定功率10W流量计工工作电流流100A阀体材料料WCB；SUSS3166阀芯材料料(磨轮轮)SUS4401连接方式式法兰GBB/T991155.4-20000电气接口口M201.55防爆等级级/防护护等级ExdIIIBTT4/ IP668图5-55-2-7 智智能流量量控制器器控制精