虹科工业树莓派应用案例之在石油开采中的应用

前言

在石油开采过程中，对油井进行持续的实时监测有助于实现最佳的经济效益和运营绩效。开采石油的泵通常被安放在地表以下数千英尺的位置，所以需要通过复杂的算法来准确控制和诊断井下泵的运行状态。现有的控制算法可以在垂直井的应用中达到很好的效果。但是，不是所有的油井都是垂直井，还有水平井。对于水平井的监测诊断需要一套比监控垂直井设备更复杂、更精确的解决方案。

一、解决方案

某家能源公司发现了这个问题，并改进现有的诊断技术，彻底改变了可用于水平井的诊断技术。利用这项技术，杆式泵送井的井下状况可以在边缘端进行实时计算。此外，还可以计算出液面、泵进气压力、动态杆件应力、泵溢流、产气、齿轮箱扭矩和乳化液产量等参数。

二、虹科工业树莓派应用情况

这家能源公司对于诊断技术的要求较高：

需要用到一个能够实现复杂算法的平台，支持基于高级编程语言进行开发编写

支持云端部署，并对设备群进行定期更新

开发平台必须具有工业适用性、耐温性和可追溯性

传统的PLC无法满足上述需求，因此，能够满足这些复杂需求的虹科工业树莓派RevPi Core 3+模块以及模拟量扩展模块RevPi AIO成为了该公司的首选。

该公司将这两个模块都安装在Edge POC改装箱，集成在VFD或启动柜中，利用虹科工业树莓派中的连接性，快速对变频器、科里奥利计和其他仪器进行编程和诊断，简化了远程油田现场的设置和维护。虹科RevPi AIO扩展模块是这个解决方案的关键因素，其集成24位ADC，可以实现快速且可靠的的数据采样。

基于虹科工业树莓派提供的镜像系统，该公司非常容易地实现软件配置和与云端的连接，每个周期产生的数据都会被发送到云端进行存储和分析。现有的称重传感器、位置传感器、油管和套管压力传感器通过AIO模块与虹科工业树莓派连接，PLC通过Modbus TCP与虹科工业树莓派进行通信，并且虹科工业树莓派可以通过Props软件控制整套控制系统。这种基于虹科工业树莓派设计的解决方案已经为许多生产和运营团队带来了数百万美元的增产，极大地提高了运营效率。

三、 总结

虹科工业树莓派支持根据不同的IO点位需求，通过IO模块扩展的方式实现柔性扩展。除此之外，每一个虹科工业树莓派控制器模块支持连接30个Modbus TCP从站设备，尽可能多地满足应用需求。

审核编辑：汤梓红