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項目簡介：
隨著油氣田信息化建設進程的發(fā)展，一個新的概念應運而生，并迅速在全球油氣行業(yè)引起了強烈反響，這就是 “數(shù)字油田（Digital Oilfield）”。數(shù)字油田的概念一經(jīng)提出，就得到了國內(nèi)外各大油氣田和石油公司的普遍重視，數(shù)字油田已經(jīng)成為油氣企業(yè)信息化建設的戰(zhàn)略目標，得到了全世界油氣企業(yè)的廣泛關注。
數(shù)字油田是指建立數(shù)據(jù)和信息資產(chǎn)的共享機制和管理體系，在信息共享的基礎上，面向油氣田勘探、開發(fā)、地面建設、儲運銷售以及企業(yè)管理等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立多專業(yè)的綜合數(shù)據(jù)體系，并與各專業(yè)的應用系統(tǒng)進行高度融合以滿足油氣田日常生產(chǎn)運行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設備管理、成果展示等的各種需求。
作為數(shù)字油田系統(tǒng)的前端設備RTU，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的采集、處理及后端命令的執(zhí)行，在系統(tǒng)中具有及其重要的作用，目前，適用于油氣田的高端RTU產(chǎn)品市場主要由國外大公司占領，國內(nèi)的RTU產(chǎn)品從系統(tǒng)設計到軟、硬件處理能力，與國外同類產(chǎn)品比較均有較大差距，僅能占領國內(nèi)部分低端市場。
中嵌科技設計開發(fā)的基于高性能嵌入式微處理器及嵌入式實時操作系統(tǒng)所構建的高性能RTU解決方案，具有更高的數(shù)據(jù)處理、存儲能力及更高的可靠性，同時，嵌入式實時操作系統(tǒng)技術的引入，為客戶應用程序的開發(fā)及系統(tǒng)維護與升級，帶來了極大的方便。
系統(tǒng)需求：
數(shù)字氣油田系統(tǒng)的前端RTU，需要在環(huán)境比較惡劣的油氣田現(xiàn)場安裝并長期穩(wěn)定工作，因此，其設計應滿足與環(huán)境相適應的機械性能、電磁兼容性等要求，同時考慮運行可靠性、可維護性和可擴展性，并兼顧經(jīng)濟合理性。
在用戶的方案及產(chǎn)品選擇中，需要滿足如下要求：
● 堅固可靠、且有功耗約束的嵌入式工業(yè)計算機；
● 多個前端數(shù)據(jù)采集點，滿足諸如叢式井等的多點監(jiān)控，并有較高的精度要求；
● 足夠的數(shù)據(jù)處理能力，大容量數(shù)據(jù)存儲能力；
● 較強的通訊能力，支持與前端多個現(xiàn)場儀表及與后端系統(tǒng)的高速網(wǎng)絡通訊；
● 應用程序的開發(fā)及系統(tǒng)維護與升級方便。
中嵌解決方案：
針對用戶所提出各項具體需求，目前已有的國內(nèi)外RTU均不能很好的滿足，中嵌科技采用高性能ARM9處理器，結合大容量存儲器，并擴展相關外設，定制完全滿足客戶應用需求的高性能RTU。
該RTU實現(xiàn)了16路高精度的ADC和DAC，支持4～20mA標準電流信號輸入輸出，以及多路DI/DO，同時實現(xiàn)了12路RS232/RS485通訊接口及2路10/100Mbps自適應工業(yè)以太網(wǎng)接口，支持與多個前端現(xiàn)場儀表的連接及與后端MIS及GIS的高速數(shù)據(jù)傳輸。大容量CF卡存儲支持，保證系統(tǒng)本地數(shù)據(jù)存儲能力。同時，考慮到現(xiàn)場安裝及使用環(huán)境，RTU整機結構及外殼進行了專門加固與抗干擾設計。
RTU采用嵌入式實時操作系統(tǒng)作為軟件平臺，便于用戶的應用程序開發(fā)及系統(tǒng)的維護與升級。通過使用操作系統(tǒng)所支持的各種調(diào)試手段及功能強大的API，用戶能夠輕松開發(fā)協(xié)議通訊工具，快速建立一個系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)計算及數(shù)據(jù)通訊。通過對整個系統(tǒng)的開發(fā)過程評估，采用嵌入式實時操作系統(tǒng)整體上為客戶縮短了約3個月的開發(fā)時間。
對于油氣田RTU應用最重要的是，定制設計服務能夠為需要特殊功能的應用提供額外的靈活性。在本應用中，RTU的設計已經(jīng)針對一系列特殊功能進行變化與擴展，如多達12路的RS232/RS485通訊接口，可以在完全滿足如叢式井場的應用。因此，中嵌的定制設計服務為用戶提供了額外的方便性、靈活性，并有效降低系統(tǒng)復雜度及系統(tǒng)成本。
方案優(yōu)勢：
中嵌科技所提出的RTU設計方案，有效的克服了國內(nèi)目前現(xiàn)有RTU的不足，滿足了對性能要求較高的數(shù)字油氣田應用需求，具有如下顯著特點：
● 堅固可靠、高性能、低功耗的RISC計算機滿足數(shù)據(jù)處理與存儲需求；
● 支持多路高精度模擬量輸入輸出；
● 多路通訊端口支持從現(xiàn)場前端到后端的高效數(shù)據(jù)通訊；
● 嵌入式實時操作系統(tǒng)支持高效應用開發(fā)及系統(tǒng)穩(wěn)定運行；
● 專業(yè)系統(tǒng)定制服務，滿足應用的差異性需求。
目前，該款RTU已批量部署到大港油田、長慶油田、韓城氣田，使用效果良好，完全滿足了智能化程度較高的數(shù)字油氣田的應用需求。
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