采油作为油田生产工作中的重中之重，实现稳产和增产很重要的一方面取决于生产井的工作状态是否稳定、故障能否提前预警和出现故障后能否及时判断和维修。目前，抽油机绝大部分运行于野外，且分布面积广，领导或主管部门获取现场的示功图数据和分析结果往往要迟滞半个月或更长时间，这给分析、决策的准确性和时效性都带来了一定的影响。如果对出现的故障发现和处理不及时，将会给产量和设施造成不可估量的损失。

实施井场实时监测，合理的及时的对部分井实施关井，可以达到节能降耗的目的，进而提高油田效益。

由于油田油井大多分布在各采油厂(矿)，且各油井也较分散，环境较差。因此，采用有线或人工对油井工作状态进行监控将要花费较高的成本。而采用无线通讯技术无论在成本、还是在可靠性方面都比较适合井场监控。

系统总体设计

井场实时监测系统主要由采油厂(矿)监控中心服务器和终端数据采集设备组成。分布在各采油厂的油井工作状态参数通过终端数据采集设备采集，并通过嵌入在单片机中的TCP/IP协议将数据打包，再由GPRS或CDMA1X模块传到GPRS或CDMA1X网络，最后将数据包发送到具有固定IP地址的井场监控中心服务器端口以便在监控中心实时监控各井的工作参数。当有异常情况时，中心控制计算机会立即向终端数据采集设备发送控制命令数据包，当数据采集终端从GPRS或CDMA1X模块接收到数据包后便可通过解包得到控制命令，从而控制正在运行的设备。

终端设备硬件设计

本系统的终端设备硬件设计结构合理。一般情况下，油井工作状态参数主要有井口温度、井口油压、井口套压、电机电压、电流、抽油机载荷以及被监控开关的开/关等。因此，在硬件设计是要用到相应的传感器。由传感器将采集到的模拟参数送入各自的信号调理单元进行处理（放大、滤波等）。调理后的信号进入12位A/D转换器，最后送入单片机。采集到的数据通过嵌入ROM存储器的TCP/IP协议打包处理，再由GPRS模块将数据传输到GPRS网络。继电器用于控制电机电源，当有异常时，中心控制计算机将立即向终端发出控制命令，单片机通过GPRS模块接收到控制命令并控制继电器使电机停机。

终端设备软件设计

终端软件完成对传感器信号的采集，接收来自控制中心

单片机上电后，系统先对A/D、串口，MUX多路转换开关等进行初始化。同时，单片机也通过AT命令对MC35模块进行初始化，包括监控中心的IP地址及端口、SIM卡检查、GPRS服务号码配置等。MC35初始化后，就可以通过PPP协议与Internet连接。单片机通过定时循环方式采集各个传感器的参数并分别存入各自的数据缓冲区中。主程序通过循环方式判断A/D数据缓冲区是否有数据，如果有，就将数据交给TCP/IP协议栈处理，并通过MC35发送。利用串口中断程序可判断是否有来自MC35的数据，如果有，就将数据交给TCP/IP协议栈进行处理，进而控制继电器工作。

监控中心软件设计

监控中心建有数据库服务器，无线数据接收系统，大屏幕监控系统，在监控室可以查看到各个井场的工作状况，进行工况的判断和操作。

说明：当监控油井较多时，建议使用Aspen Infoplus.21，OSI PI 或者SuperInfo实时数据库；实时数据库具有海量处理数据的能力，具有实时事务性；

数据网上发布设计诊断

井场实时监控系统的基地端数据应采用BS结构的系统软件来实现，通过在办公室里的电脑即可上网查看井的工作状况。

井场监控系统的WEB子系统提供基于井位图方式的井查询，可以在网上实现功图诊断，从而实时地了解和掌握油井工作状态，快速地对井上事故做出反应。

系统还提供报警功能，对某些关键参数设置报警区间，当参数达到报警条件时，即可以自动报警，系统会自动通过EMAIL，短信等方式向报警信息发达到指定的负责人。

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