无纸记录仪的应用　　

无纸记录仪和无线通讯技术的有机结合，有效的解决了油田地域十分分散，而又急需解决数据远传和自动控制问题。本文向你介绍彩色无纸记录仪在国内某大型油田采油集、输系统中的应用一例。

现场情况

　　油田油井十分分散，往往离采油厂几公里甚至几十公里，因此，输送原油及天然气的管线遍布油区各地，要想实时获得每口井以及各个区域的采油/气量十分困难，多年来，各大油田的采油站、联合站、运销处等大都采用各采油站填写报表的形式统计每天每口井以及各个区域的采油/气量，然后通过累加的方式获得月产量，这样的方法不但要花费大量的人力和物力，很易出错， 而且在时间上也严重滞后，采油厂、油田很难动态掌握每口井甚至每个区域的采油情况，对突发事件难以做出迅速反应，有时甚至造成重大损失。因此，给油田管理带来诸多不便，对油田整体效益的提高造成重大影响。

系统组成

　　其主要部分有:无纸记录仪、涡街流量变送器、压力变送器、Pt100热电阻以及无线通讯设备和后方计算机系统。系统结构如上图所示。

　　该系统的核心是彩色无纸记录仪，该产品是研发、生产的，是以CPU为核心，辅以大规模集成电路和图形液晶显示器的新型智能化记录仪表，其性能、技术指标达到了*水平，与同类产品相比，该记录仪有许多独到之处，特别适合油田现场较为复杂的显示和控制需要。首先，它质量可靠，性能稳定，在线校正，能够适应油田现场恶劣温度与电磁环境，另一方面，它所有输入、输出信号全隔离，并实现智能调理、万用输入功能，各种信号可直接输入，记录仪内部可自动识别，且可以为一次仪表提供全隔离配电，使用、维护非常方便；第三方面，精度非常高，可达到千分之一的精度；第四，高性价比。不但能显示、记录，而且具有调节、报警输出功能，特别适于高度分散，既需显示，又需控制的油田现场；第五，其内部固化了常规控制算法、常用介质温压补偿、流量累计等功能块；第六，它具有通讯和联网功能，记录仪上可配有两个RS-485接口和一个RS-232接口，使用它们可方便的组成网络，另外，体积小、容量大。zui多可达8个输入通道，也可构成8路PID，同时可有12个开关量输出。

　　在本应用案例中，该系统主要用于采油站、联合站对每口井以及各个区域采油、气量的实时显示、记录，并把实时数据通过无线的方式传送给采油厂的调度中心，并可对各个实时数据进行累计，生成相应报表。

　　在该系统中，一般配10个输入通道、4各输出通道、6个开关量输出的彩色无纸记录仪。根据每个采油站、联合站的具体情况，其配置作相应改变，但zui多可配16通道（包括输出通道）和12个开关量输出，如果一台无纸纪录仪不能满足需要，可配多台，多台记录仪可公用一台无线发射装置，作为和基地通讯的通道。

　　对于原油，由于其为液体，不需进行温度压力补偿，对于天然气，其流量累计采用了彩色无纸记录仪内部集成的的温度、压力补偿算法。

系统主要功能

　　该系统虽然硬件结构简单，投资少，但它不但实现了油田采油量的实时采集、显示，为油田的管理上一台阶，而且可以大大减少意外事故损失，其主要功能有：

　　● 及时性。油田后方能够实时掌握每个区域、甚至每口油、气井的生产动态，为快速制定生产和经营方案提供决策依据。

　　● 自动报警系统。在出现意外情况，如输油管线破裂，造成主管流量和分支管线流量之和产生较大差异，上位计算机经运算发出报警，提醒用户及时采取措施，减少事故损失。

　　● 在局部区域，如一个采油站或联合站内，出现异常情况，如某管线压力严重下降，可自动关闭相关阀门，防止事故发生。

　　● 提高统计数据的准确性。本系统提供各种形式的自动报表，不但节约大量人力，也减少了因人为因素造成的误差。

　　● 系统维护量小。由于采用了无线通讯技术，野外没有通讯线路，可大大减少维护量。

　　● 在采油站、联合站也可监控每口井或每个采油站的生产情况，不但有瞬时流量，而且有累计流量；各参数不但有棒图指示，而且有历史曲线显示，各项参数一目了然。

　　● 针对天然气的特点，我们在记录仪内集成了其流量累积计算算法，其温度、压力补偿计算公式如下：

　　● 后方作为数据服务器的计算机通过无线方式接收数据后，不但本机可以显示、进行数据处理和报表打印，而且可通过网络达到数据共享。

　　● 双重记录功能。无纸记录仪和后方计算机同时记录，互为冗余，可较好的防止数据丢失，即使计算机中的数据由于各种原因丢失，可方便的从记录仪中取回历史数据。

　　● 本系统现场部分采用无纸记录仪，集采集、控制、记录、显示于一体，结构简单，功能强大。

　　● 配备了配套的计算机管理软件，用户可根据需要，十分方便的组态自己所需的画面及处理数据。

　　无纸记录有以下特点： 快速启动整个系统（小于 8s ）；低功耗，免风扇设计，提高整个系统的稳定性； 利用网络传输数据，提高了工作效率；使用 TFT-LCD ， 亮度达 350cd/m2 ，色彩绚丽，无视角；具有数字、曲线、百分比棒图、追忆、报警状况、时间等显示。

编辑本段功能特点

　　系统

　　◇采用大规模集成电路，名厂元器件精心设计；

　　◇采用高速、高性能32位ARM微处理器，画面响应时间小于0.2秒，可同时实现12路信号的检测、记录、显示和报警；

　　◇5.7英寸进口SHARP320X240点阵TFT高亮度彩色图形液晶显示，CCFL背光、画面清晰、宽视角。屏幕亮度可以自由调节；

　　◇全隔离输入，可输入多种信号，无需跳线，通过软件组态即可；

　　◇新型开关电源，85VAC~265VAC范围内正常工作；

　　◇集成硬件实时时钟，掉电情况下时钟也能准确运行；

　　◇提供变送器+24VDC隔离配电；

　　◇全铝密封外壳及内部屏蔽板，保证仪表在恶劣环境中正常工作；

　　◇大容量FLASH闪存芯片存贮历史数据，掉电丢失数据；

　　◇12路继电器报警输出。

　　信号

　　◇可输入各种标准信号，Fr、20mA、5V、S、B、K、T、E、J、R、N、Pt100、Cu50、Cu53、BA1、BA2、350Ω、20mV、100mV、10mV、WRe、F1、F2

　　◇信号全量程精度±0.2%

　　◇通道间*隔离

　　◇可提供隔离配电

　　◇提供标准4-20mA输出

　　软件

　　◇中文菜单组态、显示工程位号，工程单位。软件密码锁保证用户组态安全；

　　◇工程量显示数值范围宽，可显示5位数值：-9999~19999；

　　◇报警显示，同时指示各路通道的下下限、下限、上限、上上限报警。可以记录zui近的15条报警信息；

　　◇支持流量累积功能；

　　◇4组温压补偿，支持补偿信号输入、常数可选，提供多种补偿模型，如过热蒸汽，饱和蒸汽、压力补偿等常用补偿模型；

　　◇支持真空度科学计数法显示；

　　◇曲线走纸方式可设定横向或纵向；

　　◇每4组曲线显示可以自由组合，自定义曲线颜色；

　　◇内置GB2312二级汉字字库（6500汉字）；

　　◇全新T6输入法，操作方便。支持汉字拼音输入，数字、英文、特殊符号、上下标等选择输入，采用标准编码，解决特殊单位及汉字位号的输入问题；

　　◇汉字位号、单位自定义组合输入。

　　通讯

　　◇标准串行通讯接口：RS-485和RS-232C；

　　◇支持标准Modbus RTU通讯协议，标准Modbus TCP通讯协议，提供多种数据类型，如百分量、工程量、累积量等，除支持本公司ScanX数据管理软件外，还支持iFIX、组态王、MCGS、PCAuto等流行专业组态软件，无需驱动；

　　◇使用USB2.0接口转存和备份历史记录，支持256M、512M、1G优盘；

　　◇支持FAT16/FAT32文件系统类型，Windows可识别历史记录文件；

　　◇外接微型打印机，可手动打印数据、曲线#8a87fc，自动定时打印数据，满足用户现场打印的需要。

　　无纸记录仪的计量性能要求

　　l、基本误差

　　无纸记录仪的准确度等级和zui大允许误差应符合表1规定。（基本误差以其他方式表示时，以仪表铭牌或说明书为准）。

　　2、通道显示一致性（多通道时适用）

　　如果仪表使用说明书无特殊说明时，多通道无纸记录仪各通道间的zui大显示差值应不超过3b

　　b:无纸记录仪数字显示部分分辨率

　　3、稳定性

　　3.1 模糊误差

　　无纸记录仪数字显示部分只允许按分辨力计数顺序（增、减）改变示值，而不能间隔跳动，其不同的数字位应同步，不应产生模糊误差。

　　3.2 波动

　　无纸记录仪数字显示部分零点和示值波动用量化单位（分辨力值）表示。

　　一般仪表的波动不大于lb;分辨力高（a%FS≥10b）仪表的波动不大于2b

　　a-无纸记录仪准确度等级

　　3.3 短期漂移

　　仪表经预热、预调后，lh内的zui大漂移值应不大于zui大允许误差的1/4

　　4 重复性误差

　　4.1 一般仪表数字显示部分的重复性误差应不大于lb;

　　4.2 分辨力高（a%FS≥10b）的仪表数字显示部分其重复性误差应不大于zui大允许误差的1/4

　　无纸记录仪通用技术要求

　　1、外观

　　1.1 结构件

　　仪表的结构件应有良好的表面处理，不应有镀层脱落、锈蚀、霉斑等现象，也不应有划伤、沾污等痕迹，不应有明显变形损坏或缺件。

　　1.2 连接机构

　　仪表外部接线端子应齐全，接头与插座之间应有定位装置，以保证接擂时各接插点具有惟一的对应关系，插人单元及插件应有紧固或锁紧装置。

　　1.3 标志和符号

　　仪表面板或铭牌上的标志、文字、图形符号、数字和计量单位等应符合相应的规范，并应鲜明、清晰，不应残缺和沾污。

　　2、 显示

　　2.1 读数显示机构

　　仪表显示读数应清晰、无叠字、亮度均匀，不应有缺笔划或无测量单位等现象，状态显示应正确。进入工作状态后，画面颜色、清晰度、画面切换应正常。

　　2.2 显示范围

　　仪表应能按照设定范围进行全量程的显示。

　　2.3 显示方式

　　仪表应能在数字显示、棒图显示、曲线显示及其他显示功能之间相互切换。

　　3、数据存储

　　3.1、存储介质：可同时具有不同存储介质，每种存储介质应符合说明书相应要求。

　　3.2、数据转存：可选择自动或手动方式在不同存储介质间转存。

　　3.3、数据存储、记录间隔和记录时间应符合说明书相应要求。

　　4、安全性能

　　4.1、绝缘电阻