前言

在石油開采過(guò)程中，對(duì)油井進(jìn)行持續(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有助于實(shí)現(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營(yíng)績(jī)效。開采石油的泵通常被安放在地表以下數(shù)千英尺的位置，所以需要通過(guò)復(fù)雜的算法來(lái)準(zhǔn)確控制和診斷井下泵的運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)有的控制算法可以在垂直井的應(yīng)用中達(dá)到很好的效果。但是，不是所有的油井都是垂直井，還有水平井。對(duì)于水平井的監(jiān)測(cè)診斷需要一套比監(jiān)控垂直井設(shè)備更復(fù)雜、更精確的解決方案。

一、解決方案

某家能源公司發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，并改進(jìn)現(xiàn)有的診斷技術(shù)，徹底改變了可用于水平井的診斷技術(shù)。利用這項(xiàng)技術(shù)，桿式泵送井的井下?tīng)顩r可以在邊緣端進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。此外，還可以計(jì)算出液面、泵進(jìn)氣壓力、動(dòng)態(tài)桿件應(yīng)力、泵溢流、產(chǎn)氣、齒輪箱扭矩和乳化液產(chǎn)量等參數(shù)。

二、虹科工業(yè)樹莓派應(yīng)用情況

這家能源公司對(duì)于診斷技術(shù)的要求較高：

需要用到一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜算法的平臺(tái)，支持基于高級(jí)編程語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)編寫

支持云端部署，并對(duì)設(shè)備群進(jìn)行定期更新

開發(fā)平臺(tái)必須具有工業(yè)適用性、耐溫性和可追溯性

傳統(tǒng)的PLC無(wú)法滿足上述需求，因此，能夠滿足這些復(fù)雜需求的虹科工業(yè)樹莓派RevPi Core 3+模塊以及模擬量擴(kuò)展模塊RevPi AIO成為了該公司的首選。

該公司將這兩個(gè)模塊都安裝在Edge POC改裝箱，集成在VFD或啟動(dòng)柜中，利用虹科工業(yè)樹莓派中的連接性，快速對(duì)變頻器、科里奧利計(jì)和其他儀器進(jìn)行編程和診斷，簡(jiǎn)化了遠(yuǎn)程油田現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)置和維護(hù)。虹科RevPi AIO擴(kuò)展模塊是這個(gè)解決方案的關(guān)鍵因素，其集成24位ADC，可以實(shí)現(xiàn)快速且可靠的的數(shù)據(jù)采樣。

基于虹科工業(yè)樹莓派提供的鏡像系統(tǒng)，該公司非常容易地實(shí)現(xiàn)軟件配置和與云端的連接，每個(gè)周期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都會(huì)被發(fā)送到云端進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。現(xiàn)有的稱重傳感器、位置傳感器、油管和套管壓力傳感器通過(guò)AIO模塊與虹科工業(yè)樹莓派連接，PLC通過(guò)Modbus TCP與虹科工業(yè)樹莓派進(jìn)行通信，并且虹科工業(yè)樹莓派可以通過(guò)Props軟件控制整套控制系統(tǒng)。這種基于虹科工業(yè)樹莓派設(shè)計(jì)的解決方案已經(jīng)為許多生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了數(shù)百萬(wàn)美元的增產(chǎn)，極大地提高了運(yùn)營(yíng)效率。

三、 總結(jié)

虹科工業(yè)樹莓派支持根據(jù)不同的IO點(diǎn)位需求，通過(guò)IO模塊擴(kuò)展的方式實(shí)現(xiàn)柔性擴(kuò)展。除此之外，每一個(gè)虹科工業(yè)樹莓派控制器模塊支持連接30個(gè)Modbus TCP從站設(shè)備，盡可能多地滿足應(yīng)用需求。

審核編輯：湯梓紅