油田数字化设备故障判断及维护

时间：2024-05-19

占赛邓海林杨俊清洪树春

(中国石油长庆油田公司,陕西西安 710000)

油田数字化设备故障判断及维护

占赛邓海林杨俊清洪树春

(中国石油长庆油田公司,陕西西安 710000)

油田数字化在采油作业中起到了非常重要的作用,它控制了企业员工的数量,提高了员工工作效率,有利的回避了原油采集的风险。但由于在实际使用过程中,员工的操作失误,电力供应电压不稳定以及人为破坏等因素,使得油田数字化设备存在损坏,失效的问题。为保障数字化在应用中发挥其最大功效,维护工作显得尤为重要。

数字化故障判断维护

本文中我就井场数字化设备使用中遇到的故障及维护方法进行展开。图1所示为井场数字化的系统机构图:井场主RTU与井口RTU通过无线模块进行数据通讯；视频服务器和摄像机采集井场视频图像数据；交换机将视频数据和井场数据汇集通过无线网桥或者光纤将数据传回站控平台，从而实现远程操作。

首先我们介绍下油田井场数据采集中使用的主要设备及其功能:一，井口RTU，它负责单井的功图(用来反应油井的工况)采集，抽油机电机电压电流的采集以及控制抽油机的远程启停；二，载荷传感器，它主要采集油井下压力的变化；三，位移传感器，它主要采集驴头式抽油机横梁的角度变化；四，井场主RTU，它负责汇总井口RTU采集的数据以及上传数据。五，视频服务器，摄像机和语音喇叭，它主要用来监控井场现场的情况以及发送报警语音。

1 对于井口RTU的故障判断及维护

1.1 单井数据掉线

(1)检查井口RTU模块供电是否正常，使用万用表测量电源模块的输出电源。无输出需更换电源模块。(2)检查无线模块是否正常。(3)检查井口RTU是否损坏，可以通过观察设备运行指示灯显示是否正常或者通过设备厂家提供的调试软件进行联机操作进行判断。在调试电脑串口设置正确的情况下无法联机，需更换井口RTU。

1.2 井口功图无法上传

1.2.1 载荷数据有误故障判断及分析

(1)检查载荷传感器连接线路是否断路，短路或虚接，使用万用表对线路进行通断检测。如遇故障可连接或更换线路。(2)检查井口RTU载荷接线端子是否完好，在不接传感器的情况下检测端子24VDC电压输出是否正常。如遇故障可更换载荷端子或更换井口RTU。(3)如果上述两项都正常，考虑载荷传感器损坏，需更换。

1.2.2 位移数据有误故障判断及分析

(1)检查位移传感器安装方向是否正确，反向会使功图采集异常，需调整位移安装方向。(2)其他故障可参考1．2．1载荷故障判断进行。

1.3 抽油机无法远程启停

(1)检查井口RTU内部继电器接线是否正确，启动接常开继电器端子，停止接常闭继电器端子。(2)检查从井口RTU引出的信号线接入控制柜开关是否正确，启动信号线需与控制柜启动开关并联，停止信号线需与控制柜停止开关串联。(3)检查井口RTU内部继电器是否完好，通过调试电脑与井口RTU进行联机，并对抽油机进行远程启停操作，检查井口RTU内部继电器是否有吸合的啪啪声，如无反应，需更换井口RTU。

图1 井场数字化系统结构图

2 对于井场主RTU的故障判断及维护

井场主RTU的故障主要是无法接收和上传井口RTU的数据。

(1)检查无线模块是否正常，观察无线模块上面的电源及通讯灯是否显示正常。

(2)用调试电脑与井场主RTU进行联机操作，看RTU内部参数IP是否是给定的IP，MAC地址是否独一(设定时可将MAC地址后两位改成IP地址后两位，从而保证MAC地址的独一性)。

(3)检查井场主RTU与五口交换机的网线是否断开，可通过网线通断测试仪进行测量，也可通过观察五口交换机对应通讯灯是否闪烁来判断。正常情况接入设备的五口交换机网口通讯灯闪烁是一致并且有规律的。

(4)观察井场主RTU电源灯，运行灯，通讯灯及故障灯是否正常显示。如不正常，考虑对井场主RTU进行重新下载程序或者更换的操作。

(5)检查井场主RTU供电电源是否烧坏，用万用表的直流档测供电电源的输出端，看是否有24VDC输出。如果无输出，需更换供电电源。

3 对视频监控系统的故障判断及维护

3.1 视频黑屏

3.1.1 通讯中断时的黑屏

(1)检查视频服务器供电是否正常，视频服务器供电电源为12VDC，可用万用表分别进行测量判断。(2)检查视频服务器与五口交换机之间的网线是否完好，可通过网线通断测试仪进行测量，也可通过观察五口交换机对应通讯灯是否有规律闪烁来判断。正常情况接入设备的五口交换机网口通讯灯闪烁是一致并且有规律的。(3)检查视频服务器是否完好，观察电源灯和通讯灯是否闪烁正常。(4)检查参数，用调试电脑连接视频服务器，检查IP是否为给定值。

3.1.2 通讯完好时的黑屏

(1)检查摄像机供电电源是否损坏，用万用表测量24VAC输出，无输出需更换电源。(2)检查摄像机是否正常，打开摄像机后盖，观察电路板山是否有烧点，电源灯是否正常显示。如果出现异常需更换摄像机。(3)检查视频线和供电线是否有虚接，可拆开接线处进行重新连接。

3.2 视频无法转动(对于云台摄像机)

(1)检查视频服务器的参数设置，看串口波特率，解码器地址，解码器协议是否与摄像机的拨码一一对应。如不对应，应修改视频服务器参数来与摄像机拨码对应。(2)检查摄像机云台是否卡住，可适当的手动转动摄像机，并同时远程进行转动操作。(3)检查RS485线是否连接正常。RS485线分A和B两根线，摄像机与视频服务器的RS485线必须一一对应。(4)检查摄像机云台是否损坏。排除以上两种情况后可判断摄像机云台故障，需更换摄像机。