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油氣田無線 RTU 解決方案，打造智能油田

隨著油氣田信息化建設進程的發展，一個新的概念應運而生，并迅速在全球油氣行業引起了強烈反響，這就是 “數字油田（Digital Oilfield）”。數字油田的概念一經提出，就得到了國內外各大油氣田和石油公司的普遍重視，數字油田已經成為油氣企業信息化建設的戰略目標，得到了全世界油氣企業的廣泛關注。

數字油田是指建立數據和信息資產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、地面建設、儲運銷售以及企業管理等各生產環節，建立多專業的綜合數據體系，并與各專業的應用系統進行高度融合以滿足油氣田日常生產運行、生產管理、生產監控、設備管理、成果展示等的各種需求。
作為數字油田系統的前端設備RTU，實現原始數據的采集、處理及后端命令的執行，在系統中具有及其重要的作用，目前，適用于油氣田的高端RTU產品市場主要由國外大公司占領，國內的RTU產品從系統設計到軟、硬件處理能力，與國外同類產品比較均有較大差距，僅能占領國內部分低端市場。
中嵌科技設計開發的基于高性能嵌入式微處理器及嵌入式實時操作系統所構建的高性能RTU解決方案，具有更高的數據處理、存儲能力及更高的可靠性，同時，嵌入式實時操作系統技術的引入，為客戶應用程序的開發及系統維護與升級，帶來了極大的方便。
系統需求：

數字氣油田系統的前端RTU，需要在環境比較惡劣的油氣田現場安裝并長期穩定工作，因此，其設計應滿足與環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，并兼顧經濟合理性。
在用戶的方案及產品選擇中，需要滿足如下要求：
● 堅固可靠、且有功耗約束的嵌入式工業計算機；
● 多個前端數據采集點，滿足諸如叢式井等的多點監控，并有較高的精度要求；
● 足夠的數據處理能力，大容量數據存儲能力；
● 較強的通訊能力，支持與前端多個現場儀表及與后端系統的高速網絡通訊；
● 應用程序的開發及系統維護與升級方便。
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，同時實現了12路RS232/RS485通訊接口及2路10/100Mbps自適應工業以太網接口，支持與多個前端現場儀表的連接及與后端MIS及GIS的高速數據傳輸。大容量CF卡存儲支持，保證系統本地數據存儲能力。同時，考慮到現場安裝及使用環境，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作為軟件平臺，便于用戶的應用程序開發及系統的維護與升級。通過使用操作系統所支持的各種調試手段及功能強大的API，用戶能夠輕松開發協議通訊工具，快速建立一個系統來進行數據管理，數據計算及數據通訊。通過對整個系統的開發過程評估，采用嵌入式實時操作系統整體上為客戶縮短了約3個月的開發時間。
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，并有效降低系統復雜度及系統成本。
方案優勢：

中嵌科技所提出的RTU設計方案，有效的克服了國內目前現有RTU的不足，滿足了對性能要求較高的數字油氣田應用需求，具有如下顯著特點：
● 堅固可靠、高性能、低功耗的RISC計算機滿足數據處理與存儲需求；
● 支持多路高精度模擬量輸入輸出；
● 多路通訊端口支持從現場前端到后端的高效數據通訊；
● 嵌入式實時操作系統支持高效應用開發及系統穩定運行；
● 專業系統定制服務，滿足應用的差異性需求。

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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字油氣田的應用需求。