前言

在石油開采過程中，對油井進行持續的實時監測有助于實現最佳的經濟效益和運營績效。開采石油的泵通常被安放在地表以下數千英尺的位置，所以需要通過復雜的算法來準確控制和診斷井下泵的運行狀態。現有的控制算法可以在垂直井的應用中達到很好的效果。但是，不是所有的油井都是垂直井，還有水平井。對于水平井的監測診斷需要一套比監控垂直井設備更復雜、更精確的解決方案。

一、解決方案

某家能源公司發現了這個問題，并改進現有的診斷技術，徹底改變了可用于水平井的診斷技術。利用這項技術，桿式泵送井的井下狀況可以在邊緣端進行實時計算。此外，還可以計算出液面、泵進氣壓力、動態桿件應力、泵溢流、產氣、齒輪箱扭矩和乳化液產量等參數。

二、虹科工業樹莓派應用情況

這家能源公司對于診斷技術的要求較高：

需要用到一個能夠實現復雜算法的平臺，支持基于高級編程語言進行開發編寫

支持云端部署，并對設備群進行定期更新

開發平臺必須具有工業適用性、耐溫性和可追溯性

傳統的PLC無法滿足上述需求，因此，能夠滿足這些復雜需求的虹科工業樹莓派RevPi Core 3+模塊以及模擬量擴展模塊RevPi AIO成為了該公司的首選。

該公司將這兩個模塊都安裝在Edge POC改裝箱，集成在VFD或啟動柜中，利用虹科工業樹莓派中的連接性，快速對變頻器、科里奧利計和其他儀器進行編程和診斷，簡化了遠程油田現場的設置和維護。虹科RevPi AIO擴展模塊是這個解決方案的關鍵因素，其集成24位ADC，可以實現快速且可靠的的數據采樣。

基于虹科工業樹莓派提供的鏡像系統，該公司非常容易地實現軟件配置和與云端的連接，每個周期產生的數據都會被發送到云端進行存儲和分析。現有的稱重傳感器、位置傳感器、油管和套管壓力傳感器通過AIO模塊與虹科工業樹莓派連接，PLC通過Modbus TCP與虹科工業樹莓派進行通信，并且虹科工業樹莓派可以通過Props軟件控制整套控制系統。這種基于虹科工業樹莓派設計的解決方案已經為許多生產和運營團隊帶來了數百萬美元的增產，極大地提高了運營效率。

三、 總結

虹科工業樹莓派支持根據不同的IO點位需求，通過IO模塊擴展的方式實現柔性擴展。除此之外，每一個虹科工業樹莓派控制器模塊支持連接30個Modbus TCP從站設備，盡可能多地滿足應用需求。

審核編輯：湯梓紅