受理编号： 天津市滨海海新区高高新技术术企业培育资金项项目申请请书项目名称：：太阳能能供电全全无线变变送器注注水井生生产参数数远程测测控系统统经费总额：： 230 万元，其其中：申申请科技技资金：： 500 万元项目负责人人：周成行行 承担单位:: 天津津市万众众科技发发展有限限公司 （盖盖章）联系人话： 0222-22593300666 传: 0222-25593440199 通讯地址：： 天津市市大港油油田港西西街运输输北区66-1--1011 邮政编码：：30002800电子邮邮箱：tjwwzkjj@1663.ccom申请日期：：20110年77月1日天津市滨海海新区科科学技术术委员会会二○一○年年制2填 写 说 明1. 本申申请书及及其附件件是项目目评审、评评估、论论证的唯唯一依据据项目目申请单单位和申申请人必必须实事事求是填填写本申申请书，确确保项目目信息表表与资金金预算、实实施方案案中的内内容和数数据完全全一致，并并提供真真实而必必要的证证明材料料。
一旦旦发现申申报材料料中有弄弄虚作假假行为，将将取消其其立项资资格2. 本申申请书适适用于天天津市滨滨海新区区高新技技术企业业培育资资金项目目，申请请人必须须按照“年度项项目指南南”填写所属属项目的具具体名称称3. 项目目申报材材料包括括：（1）《天天津市滨滨海新区区高新技技术企业业培育资资金项目目申请书书》统一一用A44纸打印印和复印印，左侧侧装订成成册请请不要另另行制作作封面，不不采用胶胶圈、文文件夹等等带有突突出棱边边的装订订方式内内容包括括：a. 项目目信息表表（表中中的各栏栏目不得得空缺，无无相关内内容时填填“无”，不得得超过规规定字数数，不得得改动表表格的格格式和内内容，数数字一律律取整数数，单位位名称要要写全称称）；b. 申报报国家高高新技术术企业进进度安排排(如以以被认定定为国家家高新技技术企业业则不填填)；c.项目实实施方案案；d.附件（发发明专利利证书、小小试成果果报告、科科技查新新报告、样样品检测测报告以以及其它它能说明明项目技技术水平平和来源源、知识识产权归归属等的的证明材材料，承承担单位位间的合合作协议议等）2）申请请书电子子文档一一份，以以“项目名名称”为文件件名，包包括除附附件外的的全部申申报材料料。
4. 项目目申请者者严格按按照表格格格式和和要求填填写和打打印，不不得自行行改变版版式、取取消和增增加条目目一、项目信信息表项目基本信信息项 目 名名 称太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统起止时间2010年年7月-220122年7月 项目主要优优势经济效益明明显、社会效益明明显技术领域电子信息技技术应用产业领领域电子与信息息技术来源自主研发前期资助情情况无项目负责人人及项目目组情况况项目负责人人姓名周成行性别男年龄47职务总工程师职称副高级学位学士专业系统工程毕业院校南京理工大大学身份证号12010021996300216623116022-22593300666022-2259334011915822225885666电子邮箱tjwzkkj@m其他主要成成员姓名性别年龄所在单位身份证号学位职称程泰翔男48天津市万众众科技发发展有限限公司13060031996211128803998学士副高级徐洪超男38天津市万众众科技发发展有限限公司12010091997200717760114学士中级潘 朋男28天津市万众众科技发发展有限限公司1301881199810082883333x学士中级总人数留学回国人人数其中（按职职称）培养人才正高级副高级中级初级其它博士生硕士生本科生10001440013承担单位开户银行中国建行天天津油田田支行账号1200 17665 000100 52250 10003法定代表人人李树林功能区主管部门大港功能区区科委注册地址天津市大港港油田港港西运输输北区注册资金总资产资产负债率率上年营业收收入上年缴税上年净利润润500万1120万万53.755%960万32万9万内设研发机机构名称称研发部研发支出占占营业收收入比重重16%是否国家高高新技术术企业否是否滨海新新区高新新技术企企业是项目简介立项目的与与必要性性(250字字左右)随着我国经经济的发发展，对对石油的的依赖性性和敏感感度越来来越高，石油作为国家经济命脉，在国民经济中的地位是无可替代的，因而如何通过技术手段提高油田采收率、降低生产成本愈显重要。
目前，国内内大多老老油田已已进入二二次开采采（注水水驱油）阶阶段，部部分进入入三次开开采（注注聚驱油油）阶段段，注水水量仍采采用人工工现场调调节，生生产参数数人工现现场抄取取手工汇汇总的方方式，使得注注水工艺艺地面投投资成本本高、精精度低、生产信息传输滞后，严重制约了老油田的生产和发展本项技术的的应用推推广可改变过过去油田田传统的的粗放型型注水模模式，有有效地提提高油田田注水精精度，降降低开采采成本，提高采收率，最终达到油田科学开采、当采尽采的目标因此，在油田推广实施此项技术非常有必要，符合国家产业政策工作基础及及已具备备条件(200字字左右)中国石油大大港油田田港西优优化简化化工程作作为中国国石油股股份公司司重点工工程，使得计量量站、配配水间和和传统的的三级布布站模式式退出历历史舞台台，摆脱脱“地面工工艺调整整围着已已建场站站转”的思想想束缚，形形成以满满足油藏藏开发需需要为标标准的地地面工程程建设新新理念，实实现了信息化、网网络化与与油田地地面集输输系统成成功对接接，开辟辟了油气气生产的的新途径径该系统为优优化简化化模式顺顺利实施施与成功功提供了了基础及及关键的的技术支支撑，同同时该系系统的应应用可精简管管理层次次，实现现扁平化化管理，提高生产效率，使油田加速实现节约型企业的目标。
中石油总公公司决定定在各大大油田应应用本系系统 ，因因而本系系统市场场前景广广阔总体目标(200字字左右)该系统是一一个集采采集、自自动控制制、传输输、监测测、展示示和分析析于一体体的信息息化管理理系统可实现日注水量、瞬时流量、压力的自动计量和无线远传，实现单井注水量的本地和远程控制，实现注水参数监测、展示和统计分析；同时克服了以往传统模式下注水井计量、水量调控和生产管理的各种不足，实现对注水井运行状态的自动化实时监测、生产基础数据的自动采集和无线远程控制，提高注水井的自动化管理水平，降低油田开采、运行、管理成本，提高劳动生产率，改善工人的劳动环境，提高油田采收率，最终达到油田科学开采、当采尽采的目的主要实施内内容(250字字左右))实现对注水水井工作作参数的的自动采采集，注注水量的的本地闭闭环控制制和远程程控制，相相关报表表的自动动生产和和计算，并并通过局局域网在在油田公公司展示示其主主要研究究内容有有：硬件部分：：1、太阳能能供电系系统设计计，为现现场RTTU、智智能流量量控制器器提供电电源2、设计研研发低功功耗、低低扭矩的的磨轮式式智能流流量控制制器；3、设计研研发微功功耗测控控主机（RRTU）；；4、设计研研发微功功耗无线线压力变变送器；；软件部分：：1、控制终终端（RRTU）程程序的开开发2、本地流流量检测测和阀门门控制的的程序开开发3、编制DDTU管管理中心心软件4、后台数数据存储储、解析析、展示示软件；；后台数数据库采采用SL，前前台采用用WEBB浏览器器显示。
主要创新点点(200字字左右))1、采用微微功耗设设计,实实现安全全电压下下注水量量的智能能控制；；进行系系统优化化，延长长供电时时间；2、系统实实现无线线远程控控制，自自主调节节阀门开开度，以以满足日日配注的的生产要要求，提高工工作效率率；3、压力为为无线传传输，降降低管理理难度；；4、合理优优化井口口布线工工艺，便便于作业业维护；；5、采用光光伏供电电，即解解决供电电问题又又节能环环保；6、采用主主机拖带带技术，降降低投资资成本；；7、利用原原有流量量计进行行一体化化设计，降降低了成成本；8、系统实实现无线线远程控控制，提提高工作作效率；；9、采用双双闭环方方式进行行注水井井流量调调节的设设计思路路；可有有效提高高调节的的精度、实实时性和和可靠性性工作进度安安排(200字字左右)2010年年7月——20110年112月 中中试阶段段根据油油田实际际需求，结结合小试试过程中中发现的的问题，完完善系统统硬件、软软件功能能生产产部分设设备现场场安装，检检验改进进效果2011年年1月——20111年66月试生生产阶段段完善、改改进中试试阶段存存在的问问题，同同时车间间进入备料料、人员员培训、生生产设备备购置环环节，开开始少量量试生产产。
并将将系统设设备再次次现场安安装，验验证改进进情况、产产品质量量、稳定定性及适适用性2011年年7月——20111年112月 小批批量生产产、推广广阶段完完善、改改进上阶阶段存在在的问题题，车间间小批量量生产，产产品进入入推广阶阶段2012年年1月—20112年66月 进入入批量生生产阶段段然后从从批量生生产阶段段进入批批量生产产规模应应用阶段段根据据市场需需求，组组织车间间批量生生产，达达到在油油田批量量应用主要考核指指标（400字字左右）1、工作压压力：116MPPA ，压力力范围：：0～225MPPa； 2、流量控控制精度度：±5% （日配配注量小小于为，日配配注大于于为 ），流流量范围围：；3、工作压压差133MPAA； 4、采用太太阳能供供电方式式，供电电电压为为DC224V；； 5、采用“微功耗耗”理念，充充分降低低设备功功耗，无无采光情情况下蓄蓄电池连连续工作作时间：：96小小时；同同时具备备一个RRTU托托带两个个智能流流量控制制器的功功能；6、干压波波动，自自动调节节，确保保注水平平稳； 7、智能流流量控制制器选配配低扭矩矩磨轮式式调节阀阀、使用用DC224V直直流安全全电源，同同时具有有手动、自自动双控控制流量量功能；；8、通讯方方式：RRS4885、无无线远传传；9、通讯协协议：MModbbus RTUU；10、井口口流量计计的底数数与网上上的展示示数据一一致； 11、充充分利用用原来流流量计；； 12、具备备无线远远程自动动调水功功能 ；日配配注可远远程设定定、控制制；13、具备备人机界界面显示示注水井井压力，日日配注，瞬瞬时流量量，累计计流量等等数据，能能够实时时计计量、传传输、展展示水量量、压力力等；14、具备备资料录录取及测测试要求求； 15、具备备压力超超限、流流量超限限、流速速异常、阀阀门堵转转等相关关报警功功能；成果应用后后可取得得的成效效展望(200字字左右)1、生产曲曲线、报报表自动动生成，便于单单井管理理，提高高生产时时效。
2、能够实实现注水水井数据据实时监监测和超超限报警警，提高高单井的的管理水水平和决决策力度度3、采用“拖带”技术，降降低了投投资成本本4、采用太太阳能供供电技术术，实现现了安全全、环保保、经济济、节能能减排5、能够实实时远程程监测、调调节流量量，降低低劳动强强度，提提高注水水井的有有效执配配率由改选选前的884%，上上升为改改造后的的99%%,提高高了分注注合格率率由改造造前822%上升升到目前前的988%降降低了注注水能耗耗损失，节节能效果果明显6、能够为为油田注注水开发发提供及及时、准准确、可可靠的生生产信息息，为实实现数字字化油田田建设打打好坚实实的基础础其它需要说说明的情情况(150字字左右)国内中石油油中石化化两大公公司的油油田地面面优化简简化已逐逐步展开开，油田田由粗放放型管理理向精细细化管理理转变势势在必行行建设设数字化化油田、“注好水、多采油”离不开“太阳能供电全无线变送器注水井生产参数远程测控系统”这种先进技术的支撑随着国内油田开采时间的增加，各油田二次精细化注水采油技术的应用会越来越广泛行业称“多注一方水，多采一吨油”，因此，该项目推广前景非常广阔，经济效益和社会效益巨大。
资 金 预预 算 （单位位：万元元）资金来源预算金额其 中中2010年年2011年年来源合计230万135万95万其中新区财政拨拨款50万35万15万单位自筹180万100万80万银行贷款其 它它资金支出预算金额其中：新区区财政拨拨款计算依据资金总额230万50万其中人员费80万15万10位研发发人员两两年工资资,平均均每人每每年4万元设备费10万5万购置活塞式式压力计计能源材料费费97万15万传感器、机机壳、电电子元器器件、电电路板、智智能流量量控制器器试验外协费费15万5万实验产品的的加工和和调试租赁费信息费差旅费16万5万冀东、新疆疆、胜利利等油田田学习考考察会议费6万3万与专家沟通通研究技技术问题题贷款贴息费费管理费其它费用6万2万设备检验费费、专利利费等期初运行费费特别说明：： 无项目负责人人及其项项目组承承诺：“太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统”推广前前景非常常广阔，经经济效益益和社会会效益巨巨大为为把该项项目成果果推广转转化，为为取得较较好的企企业和社社会效益益，我们们项目组组郑重承承诺：1、明确职职责，合合理分工工，尽职职工作；；2、严格执执行项目目进度计计划，确确保项目目如期完完成；3、严格执执行项目目设计，确确保项目目各项功功能实现现；4、严格执执行项目目资金预预算，保保证资金金的有效效使用。
项目负责人人签名（亲亲笔）：： 年年 月 日承担单位承承诺：“太阳能供供电全无无线变送送器注水水井生产产参数远远程测控控系统”推广前前景非常常广阔，经经济效益益和社会会效益巨巨大为为把该项项目成果果推广转转化，为为取得较较好的企企业和社社会效益益，承担担单位郑郑重承诺诺：1、根据项项目需要要合理引引进、配配备人员员，明确确职责，合合理分工工；2、在人员员、资金金、设备备等方面面全力支支持项目目组的工工作，确确保项目目如期完完成；3、定期召召开项目目推动会会，检查查推动项目目按计划进度度执行情情况，督督促解决决存在的的问题，确确保项目目按期开开展和各各项设计计功能的实现；；4、严格执执行项目目资金预预算，保保证资金金的有效效使用 （单位公公章） 单位负责人人（签字字）： 年 月 日日二、申报国国家高新新技术企企业进度度安排项目实施年年份国家高企认认定条件件2010年年2011年年自主知识产产权情况况达到7个实实用新型型专利、1个计算机软件著作权，完全自主知识产权。
达到7个实实用新型型专利、1个外观设计专利、3个计算机软件著作权，完全自主知识产权科技及研发发人员数数量科技及研发发人员数数量具有有大学专专科以上上学历的的科技人人员占企企业当年年职工总总数的990%，其其中研发发人员占占企业当当年职工工总数的的20%；；科技及研发发人员数数量具有有大学专专科以上上学历的的科技人人员占企企业当年年职工总总数的992%，其其中研发发人员占占企业当当年职工工总数的的25%%以上研发投入水水平（研研究开发发费用总总额占销销售收入入总额的的比例）9%10%高新技术产产品（服服务）收收入水平平（高新新技术产产品（服服务）收收入占企企业总收收入总收收入比例例）65%80%企业研究开开发组织织管理水水平1、 制定定了研究究开发项项目立项项报告2、 建立了了研发投投入核算算体系3、 开展了了产学研研合作的的研发活活动（与与各大院院校、研研究院的的合作开开发证明明）4、 设有研研发机构构并具备备相应的的设施和和设备5、 建立了了研发人人员的绩绩效考核核奖励制制度1、 制定定了研究究开发项项目立项项报告2、 建立了了研发投投入核算算体系3、 开展了了产学研研合作的的研发活活动（与与各大院院校、研研究院的的合作开开发证明明）4、 设有研研发机构构并具备备相应的的设施和和设备5、 建立了了研发人人员的绩绩效考核核奖励制制度科技成果转转化能力力科技成果转转化年平平均数44项科技成果转转化年平平均数转转化4项项销售与总资资产成长长性总资产增长长率：114%销售增长率率：277%总资产增长长率：227%销售增长率率：455%三、项目实实施方案案1．研究目目的、意意义和必必要性随着国际能能源形势势的发展展及我国国所处的的经济发发展阶段段，对石石油的敏敏感度越越来越高高。
石油油作为国国家经济济命脉，在在新的取取代燃料料出现之之前，石石油在国国民经济济中的地地位无可可替代社社会科学学院最近近完成的的一篇关关于我国国能源问问题的报报告指出出，五大大因素的的存在使使得石油油安全问问题已经经成为中中国能源源安全的的重中之之重一一是原油油需求迅迅速膨胀胀据中中石油的的研究报报告，中中国原油油需求在在20110年将将达到33.1亿亿吨，到到20220年有有可能达达到4亿亿吨二二是供求求关系矛矛盾日益益显著如如今中国国已探明明可采储储量为223.88亿吨，按按目前11.8亿亿吨计算算，中国国很有可可能在220年后后出现石石油枯竭竭……因此此，石油油对我国国经济的的重要性性是显而而易见的的，并已已被提高高到国家家战略高高度加以以重视，那那么如何何通过技技术手段段提高油油田产量量和采收收率、降降低生产产成本愈愈显重要要一直以来，注注水井生生产都采采用人工工调节方方式来控控制单井井注水量量由于于注水井井分布分分散，环环境复杂杂，如此此难以保保证一线线生产设设备的正正常运转转和生产产数据的的有效收收集国国内部分分老油田田目前已已进入二二次开采采（注水水驱油）阶阶段，有有的已进进入三次次开采（注注聚驱油油）阶段段。
在传传统的二二次开采采阶段，注注水量是是否科学学、精确确直接影影响油田田油井的的产量和和区块的的采收率率目前前，各油油田均采采用通过过配水间间实现单单井注水水，注水水量靠人人工现场场调节，生生产参数数靠人工工现场抄抄取手工工汇总的的传统注注水方式式这种种传统的的注水方方式存在在：工艺艺流程地地面投资资成本高高、生产产信息传传输滞后后、注水水精度不不可控、用用工量大大且劳动动强度高高等缺点点这些些缺点的的存在已已严重制制约了老老油田的的生产和和发展为有效配合合开展油油田地面面系统简简化工作作，我公公司研发发了太阳阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统，该该系统不不仅实现现了日注注水量、流流速、压压力的自自动计量量和无线线远传，还还依据远远程设置置的日配配注水量量自动闭闭环调节节阀门开开度，完完成流量量的全自自动调节节克服服了以往往传统模模式下注注水井计计量、水水量调控控和生产产管理的的各种弊弊端，实实现了对对注水井井运行状状态的自自动化监监测、生生产基础础数据的的自动化化采集和和无线远远程控制制，提高高了注水水井的自自动化管管理水平平太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统项目目的实施施可改变变过去油油田传统统的粗放放型注水水模式，有有效地提提高油田田注水精精度，有效提提高劳动动生产率率，减少少生产管管理人员员，改善善工人的的劳动环环境，减减少安全全隐患，降降低生产产运行及及管理、维维护费用用，可以以大量节节约管道道、配水水间生产产系统流流程设备备及土建建原材料料等；而而且太阳阳能供电电方式既既解决了了井口无无电源的的问题，同同时兼具具安全、绿绿色环保保等优点点，因此此该项技技术的推推广和应应用，能能够使油油田逐步步成为“产能大大户、节节能大户户、节约约大户”，变成成集约化化、节约约化可持持续发展展的现代代化大型型企业。
因因此，在在油田推推广实施施该项目目的必要要性是显显著的，是是符合国国家产业业政策的的2009年年3月在港港西油田田选择了了3口井井开展了了先导实实验，项项目已于于20110年33月6日日通过了了由中国国石油大大港油田田组织的的项目验验收组的的验收，并并取得了了专家的的认可和和好评中国石油股股份公司司有关方方面负责责人指出出，简化化是一场场革命，地地面系统统建设是是节能减减排的载载体，各各油气田田企业要要因地制制宜地学学习和推推广油田田简化优优化经验验，把简简化作为为今后工工作践行行的理念念，总体体规划，分分步实施施，做好好前期研研究，多多因素比比对，并并延伸到到大系统统地面面集油系系统建设设要做到到技术先先进适用用、安全全环保达达标、布布局经济济合理，促促进节约约型企业业建设目目标的实实现太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统为优优化简化化的顺利利实施与与成功提提供了基基础与关关键的技技术支撑撑中石石油总公公司决定定在各大大油田应应用本系系统 ，因因而本系系统市场场前景广广泛2．研究目目标太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统是一一个集采采集、自自动控制制、传输输、监测测、展示示和分析析于一体体的信息息化管理理系统。
可实现对注水井工作参数的自动采集，注水量的本地闭环控制及远程实时监控、相关参数的设定，报表、图文的自动生成和计算，并通过局域网在相应的web发布，以及各种工况的提示报警，实现注水井生产参数远程监测、展示和统计分析，实现单井注水量的本地和远程控制管理总体目标如如下：（1）实现现水井工工况数据据的自动动实时采采集、解解析、入入库，无无需人工工干预；；（2）系统统自动完完成对数数据的分分析，生生成各种种分析报报表；（3）水井井客户端端管理软软件实现现对水井井运行参参数、采采集制度度的设置置4）使用用Webb发布功功能，实实现相关关人员利利用浏览览器了解解注水井井的工况况和各种种报表数数据的浏浏览，注注水量的的远程设设定；（5）利用用用户、权权限的合合理分配配，让使使用人员员了解权权限范围围内的信信息；（6）现场场设备统统一使用用直流安安全电压压，并充充分利用用休眠机机制，最最大限度度地降低低系统耗耗电，保保证长期期平稳运运行7）采用用“微功耗耗”设计理理念，“拖带”技术，实实现一套套太阳能能供电RRTU系系统拖带带两个智智能流量量控制器器的功能能 预计可取得得如下成成果：Ø 可本地和远远程实时时反映注注水井工工作状况况；Ø 根据配注要要求自动动调节水水量，可可明显提提高注水水井的执执配能力力和分注注合格率率；Ø 可实现水量量和压力力的超限限报警以以及阀门门堵转报报警，及及时反映映注水井井出现的的问题；；Ø 生产曲线、报报表自动动生成，便便于单井井管理，提提高生产产时效；；Ø 能够实现注注水井数数据实时时监测和和超限报报警，提提高单井井的管理理水平和和决策力力度；Ø 采用“微功功耗”设计理理念，进进行有效效电源管管理，降降低系统统静态功功耗，延延长电池池供电时时间，提提高电池池使用寿寿命，同同时兼具具一套光光伏供电电的RTTU系统统可以托托带两个个智能流流量控制制器，降降低了投投资成本本。
Ø 系统具有较较强的可可操作性性和可维维护性，设设备采用用专门设设计的快快速拆装装接口，便便于修井井作业前前后的设设备拆卸卸与恢复复Ø 采用太阳能能供电技技术，实实现了安安全、环环保、经经济、节节能减排排；Ø 可以规范和和优化注注水井井井口工艺艺流程；；Ø 能够为油田田注水开开发提供供及时、准准确、可可靠的生生产信息息，为实实现数字字化油田田建设打打好坚实实的基础础3．主要研研究开发发内容太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统是一一套融合合计算机机技术、微微功耗技技术、自自动化技技术、无无线数据据传输、图图像识别别等软件件与硬件件的综合合处理系系统，同同时响应应国家推推行绿色色环保节节能的太太阳能方方式给系系统及设设备供电电，服务务主体为为石油开开采企业业系统统的主要要目的为为实现油油田数字字化、降降低油田田开发成成本、提提高劳动动生产率率本系统主要要包括油油井生产产工况处处理专家家系统及及井口数数据采集集单元其其中井口口设备由由微功耗耗无线压压力变送送器和微微功耗无无线温度度变送器器、智能能流量控控制器、流流量计等等数据采采集装置置和测控控主机、GGPRSS无线数数据远传传设备两两部分组组成。
微微功耗无无线压力力变送器器和微功功耗无线线温度变变送器将将采集到到的压力力、温度度数据通通过短距距离无线线方式发发送到测测控主机机，智能能流量控控制器通通过4885总线线将采集集的流量量、流速速等相关关信息发发送到测测控主机机，测控控主机将将收到的的数据进进行必要要的预处处理，再再通过GGPRSS无线数数据远传传设备转转发到数数据中心心位于于数据中中心的注注水井工工况专家家分析系系统对数数据进行行存储、分分析、处处理和wweb发发布等该系统还可实现注水井日配注水量、流速、压力数据的自动计量，并依托网络远程设置日配注水量，自动闭环调节阀门开度，完成流量的全自动调节，从而真正的实现油田管理部门对注水井运行工况的实时监测和远端控制，为油井管理提供科学依据本系统实现现对注水水井工作作参数的的自动采采集，注注水量的的本地闭闭环控制制和远程程控制，相相关报表表的自动动生产和和计算，并并通过局局域网在在油田公公司展示示其主主要研究究内容有有：①外环境应应用的智智能流量量控制设设备及流流量计与与智能流流量控制制器之间间的闭环环控制，如如何实现现快速、稳稳定、准准确的调调节；②流量计与与阀门的的电源系系统以及及与RTTU之间间的通信信；③注水井工工作参数数远程采采集与流流量控制制；④注水井无无线智能能监控网网络系统统开发与与应用，后后台数据据库管理理和分析析、存储储、统计计等。
后后台数据据库采用用SQLL，前台台采用wweb浏浏览器显显示；⑤无电源注注水井供供电方式式试验与与推广；；⑥“拖带”、“微功耗耗”设计理理念的应应用，使使得一套套太阳能能供电RRTU系系统，带带两套智智能流量量控制器器，以降降低优化化简化投投资成本本4．项目创创新点及及拟解决决的关键键技术问问题太阳能供电电全无线线变送器器注水井井生产参参数远程程测控系系统对注注水井进进行流量量的远程程控制调调节是我我国注水水井自动动化技术术的首次次试验和和应用，极极大的提提高了油油水井自自动化技技术程度度，弥补补了国内内该领域域的空白白1）进行行系统优优化，延延长供电电时间井井口所有有设备均均采用“微功耗耗”设计理理念以及及进行了了有效的的电源管管理，对对各个设设备进行行了多方方面优化化，降低低系统的的静态功功耗，提提高了蓄蓄电池的的使用寿寿命，实实现的安安全电压压下的水水量智能能控制；；当系统统不进行行流量调调节时，系系统可自自动断开开调节阀阀的电源源，从而而有效降降低了调调节阀的的静态损损耗；同同时，当当RTUU检测到到蓄电池池电压低低于工作作电压下下限值时时，为保保证系统统能得到到有效监监控，RRTU将将不再执执行流量量调节指指令，太太阳能充充电充足足后，继继续调节节。
2）智能能流量控控制装置置集控制制器、电电动调节节阀、流流量计集集成一体体，装置置可根据据干线压压力变化化自主调调节阀门门，以满满足日配配注要求求3）压力力为无线线传输，降降低管理理难度注注水井回回压、套套压和干干线压力力检测均均采用全全无线通通信，极极大的简简化了井井口布线线，方便便了注水水井的日日常管理理，降低低了维护护难度4）合理理优化井井口布线线工艺，便便于作业业维护系系统设计计了快速速拆卸接接口，极极大的方方便了修修井作业业前后的的设备的的拆卸和和恢复RTU与智能流量控制器之间的线缆采用特殊处理，采用镀锌管，深埋（0.5米），并做了防水处理克服了有线设备线缆易进水、折断，修井作业后系统恢复困难等不足，经过这项改进，没有发生因作业造成线路进水和拆断的情况5）低功功耗无线线压力变变送器和和流量控控制装置置均安装装了防盗盗外壳，这这不仅在在一定程程度上降降低设备备被盗可可能性，同同时也由由于设备备不外露露，提高高了设备备的使用用寿命以以及增强强了现场场操作人人员的安安全性如图4-5-1和图4-5-2所示6）采用用光伏供供电，即即解决供供电问题题又节能能、环保保、安全全、经济济7）系统统选用低低扭矩磨磨轮式阀阀门，降降低电机机负荷，兼兼具主机机拖带技技术，降降低投资资成本，使使一套光光伏供电电系统能能同时驱驱动两台台流量控控制，有有利于地地面分注注井实施施。
8）该系系统内嵌嵌多家知知名企业业生产的的流量计计通信协协议，可可帮助油油田利用用原有流流量计，进进行一体体化改造造设计，从从而进一一步降低低了油田田优化简简化的成成本9）采用用双闭环环方式进进行注水水井流量量调节的的设计思思路，可可有效提提高调节节的实时时性和可可靠性 图4-5--1流量量控制装装置防护护设备 图4-55-2无无线压力力变送器器防护装装置5. 研究究方法和和工艺技技术路线线5.1工作作原理如图5-11-1所所示为注注水井远远程控制制系统信信息框图图在该该系统中中，用户户通过网网络远程程设置注注水井日日配注水水量，相相关信息息通过GGPRSS网络发发送到RRTU进进行鉴别别和处理理，合法法的数据据将会由由RTUU发送到到智能流流量控制制器，智能流流量控制制器将利利用PIID算法法自动闭闭环调节节阀门开开度，同同时将即即时流量量数据和和累计流流量数据据及其他他相关数数据传送送到RTTU；无线压压力变送送器完成成各种压压力的测测量并即即时传输输到RTTU，RRTU将将采集到到的流量量、压力力等数据据利用GGPRSS网络将将数据回回传到油油田企业业内部网网，在油油水井服服务器端端自动生生成相关关报表并并通过局局域网在在网页上上发布。
图5-1--1 注注水井流流量远程程控制系系统信息息流程示示意图5.2 技技术路线线5.2.11本地流流量检测测和阀门门控制本地流量计计采用的的是流量量积算仪仪，阀门门控制采采用的是是磨轮结结构电动动阀门流流量计和和阀门的的供电采采用本地地测控主主机（简简称“RTUU”，下同同）供电电的太阳阳能蓄电电池控制制，供电电线路和和RS--4855通信线线路都通通过深埋埋线路设设计，可可以大大大降低水水井维护护导致线线路断裂裂流量计按照照设定的的采集间间隔与RRTU进进行通信信，并将将当前流流量值发发送到RRTU，RRTU收收到流量量即发送送的收据据后，转转发到后后台同同时后台台发送一一个设定定的流量量值到RRTU，RRTU收收到后台台发送的的数据后后，将之之与存储储的流量量值进行行比较，如如果比较较结果相相同，则则不下发发流量设设定值，如如果不同同，则发发送收到到的流量量设定值值智能流流量控制制器收到到新的流流量设定定值值后后，将重重新启动动阀门自自主调节节开度，以以使流量量满足用用户设定定的要求求5.2.22、本地地油压、套套压、干干线压力力检测和和传输本地油压、套套压和干干线压力力检测采采用的是是微功耗耗无线压压力便搜搜购年期期，其主主控芯片片为MSSP4330单片片机，变变送器在在每个采采集周期期通过短短距离无无线传输输方式向向RTUU发送压压力数据据。
5.2.33、本地地RTUU该产品适用用于DCC7-336V，用用来接收收并执行行控制中中心控制制指令；；管理控控制压力力变送器器、流量量计等外外围设备备完成压压力、流流量以及及人员入入侵、压压力超限限、流量量超限、流流速异常常等报警警信息的的采集、存存储和转转发5.2.44、后台台处理现场采集数数据经由由信息中中心接收收进入局局域网后后，由自自动计量量系统进进行处理理压力力、流量量数据以以统一格格式存入入油田公公司自动动计量数数据库，对对数据进进行管理理后台台数据库库采用SSQL，前前台采用用WEBB浏览器器显示5.3实施施方案考虑到如下下几方面面因素以以及油田田注水井井的现状状和设备备的兼容容性，我我们设计计了光伏伏供电方方案1）安全全因素：：井口流流量控制制装置采采用直流流24VV的安全全电压供供电2）可维维护性：：售后服服务最优优化，维维修成本本最小化化3）兼容容互换性性：无论论何种井井别，RRTU及及主要设设备都应应具有通通用性4）投资资最小化化：有效效利用原原有设备备及成熟熟技术，尽尽可能减减少重复复投资光伏供电方方案 图5-3--1 光光伏供电电流量远远程控制制流程图图光伏供电方方案信息息处理框框图如图图5-33-1，该该方案具具有如下下特点：：（1）采用用两块115W的的太阳能能电池板板和两节节12AAh、112V的的蓄电池池为RTTU、无无线数据据远传设设备和流流量控制制装置提提供动力力电源。
2）RTTU采用用我公司司微功耗耗测控主主机，进进行数据据的处理理、存储储、转发发；并对对光伏供供电系统统电池电电压进行行监测，合合理使用用电源，以以避免蓄蓄电池因因过度放放电而损损坏3）压力力变送器器采用我我公司自自主研发发、生产产的WLLP06601AA型微功功耗无线线压力变变送器，取取消了井井口布线线，降低低施工和和日常维维护管理理难度4）流量量控制装装置采用用的是我我公司与与相关厂厂家联合合研制的的微功耗耗流量控控制装置置5.4计划划达到的的技术经经济指标标1、工作压压力：116MPPA ，压力力范围：：0～225MPPa； 2、流量控控制精度度：±5% （日配配注量小小于为，日配配注大于于为 ），流量范范围：；；3、工作压压差133MPAA； 4、采用太太阳能供供电方式式，供电电电压为为DC224V；； 5、采用“微功耗耗”理念，充充分降低低设备功功耗，无无采光情情况下蓄蓄电池连连续工作作时间：：96小小时；同同时具备备一个RRTU托托带两个个智能流流量控制制器的功功能；6、干压波波动，自自动调节节，确保保注水平平稳； 7、智能流流量控制制器选配配低扭矩矩磨轮式式调节阀阀、使用用DC224V直直流安全全电源，同同时具有有手动、自自动双控控制流量量功能；；8、通讯方方式：RRS4885、无无线远传传；9、通讯协协议：MModbbus RTUU；10、井口口流量计计的底数数与网上上的展示示数据一一致；11、充分分利用原原来流量量计； 12、具备备无线远远程自动动调水功功能；日配注注可远程程设定、控控制；具具备资料料录取及及测试要要求；13、具备备人机界界面显示示注水井井压力，日日配注，瞬瞬时流量量，累计计流量等等数据，能够实实时线计量、传传输、展展示水量量、压力力等；14、具备备压力超超限、流流量超限限、流速速异常、阀阀门堵转转等相关关报警功功能；5.5可行行性分析析5.5.11技术支支撑天津市万众众科技发发展有限限公司具具有在低低功耗测测控主机机、微功功耗无线线压力变变送器、微功耗无线温度变送器、无线远传、后台数据接收和处理、前台数据展示等方面取得了多项研究成果和专利技术。
目前，公司独立研发、生产的“全无线变送器油井生产参数远程测控系统”已在油田广泛应用，为油田地面系统的简化优化提供了技术保障天津市万众科技发展有限公司具有一批可持续发展的研发力量和现场技术支持、维护队伍，具备较强的工业自动化项目的研发和生产能力在注水井远程流量控制系统研究过程中，我们联合流量计仪表公司（如浙江富马、苍南天信等流量计仪表公司），共同进行产品开发和技术改造，同时天津市万众科技发展有限公司在不断用一流的技术，做一流的产品，培养一流的人才，成就一流的企业5.5.22各部件件独特的的设计，保保证了系系统运行行可靠稳稳定 本地设备：：u 微功耗测控控主机（RRTU）微功耗测控控主机是是我公司司自主研研发、生生产制造造的，适用于于不同供供电方式式的油水水井在在注水井井流量远远程控制制系统中中，测控控主机管管理微功功耗无线线压力变变送器和和智能流量量控制装装置完成成压力、流量量和流速速的采集集、存储储、显示示、转发发及远程程注水量的调控具具有本地地显示压压力、流流量、流流速等相相关数据据功能；；同时具具有系统统的工作作电压、电电池电量量、充电电控制、开开关机状状态判别别、压力力超限、流流量超限限、流速速异常、阀阀门堵转转等相关关报警功功能。
其其技术指指标如下下：图5-5--2-11微功耗耗测控主主机（RRTU）（1）工作作电压和和功耗：：12VV直流，静静态功耗耗6000mW，通通过GPPRS网网络进行行远程数数据通信信时，瞬瞬态不超超过244W2）4885有线线通讯地地址范围围：0～～25553）通信信距离：：井口微微功率无无线通信信距离00-1500m，GGPRSS无线通信信无限制制4）适用用环境温温度：--30℃～80℃5）适用用相对湿湿度：110%～～90%%，不结结露6）通过过微功率率无线方方式可以以处理以以下重要要参数：：油压、套套压、回回压、温温度、油油管注水水流速、油油管注水水流量，套套管注水水流速、套套管注水水流量、油油管的设设定流速速和套管管的设定定流速以以及相关关报警参参数等7）可使使用GPPRS通通信网络络无线传输输数据u 微功耗无线线压力变变送器如图5-55-2--2所示示的微功功耗无线线压力变变送器为为我公司司专利产产品，该该变送器器负责接接收测控控主机指指令，完完成油压压、套压压、干线线压力等等压力数数据的测测量和传传送；具具有数字字显示功功能，便便于现场场观察及及设置，可可以在现现场设定定采集间间隔、数数据发送送间隔、报报警上下下限等参参数。
变变送器采采用“微功耗耗”设计理理念，进进行了电电路设计计、用电电管理、通通信协议议的优化化；采用用微发射射功率和和高灵敏敏度接收收策略；；具有电电池电量量实时在监测测功能，低低于设定定值自动动报警，提提醒用户户及时更更换电池池；严格格按照国国家无线线电管理理委员会会对民用用无线控控制装置置的技术术要求生生产，使使用不受受限制的的4333MHzz公用频频道，不不必申请请专用频频率；采采用码分分多址调调制方式式，允许许在同一一区域多多部设备备间传输数数据而不不会相互互干扰；；数据可可靠传输输距离可可达0-1500米其其具体技技术指标标如下：：图5-5--2-22 无线线压力变变送器（1）测量量精度：：0.55级；（2）供电电电池：：一次性性锂电池池，电池池寿命可可达2年年以上；（3）静态态功耗：：小于445µA；（4）通信信距离：：微功率率短距离离无线通通信距离离0-1500m；（5）适用用温度：：-30℃～80℃；u 智能流量控控制器如图5-55-2--3所示示，智能能流量控控制器由低扭矩矩磨轮式式调节阀阀与流量量计组成成的该装置置中的流流量计内内部集成成了电机机控制算算法，流流量、流流速数据据的采集集和传送送以及注注水井日日配注水水量的动动态调控控等程序序。
其特特点如下下：流量计采用用电子液液晶中文文显示，具有瞬瞬时流量量、累计计流量及及日历显显示；采用EEPPROMM数据存存储技术术可防止止数据丢丢失；同时具有内内部与外外部按键键，通过过外部按按键可设设定日注注水量；；可同时输出出流量脉脉冲信号号及调节节阀开度度反馈信信号；具有RS4485通通讯接口口，可实实现双向向通讯控控制及无无线远传传控制功功能；具有超流量量保护及及流量计计故障限限流功能能；流量计量采采用磁电电式流量量计，无无可动部部件、耐耐高压冲冲击；采用了先进进的磨轮轮调节技技术，在在高压下下实现低低扭矩，高高安全性性和密封封性；图5-5--2-33 智能能流量控控制装置置智能流量控控制器中的磨磨轮式调调节阀较较之传统统形式的的调节阀阀有着诸诸多的优优点，传传统形式式的调节节阀一般般采用螺螺纹阀杆杆升降式式结构，调调节流量量费力耗耗时，阀阀座易堵堵易卡，关关闭不严严，使用用寿命短短等缺陷陷而磨磨轮式调调节阀，设设计了两两块各带带有二个个圆孔的的磨轮相相对作旋旋转运动动，通过过改变介介质的流流通截面面积，进进行调节节流量，工工作原理理如图5-55-2--4所示示，其结结构原理理如图55-5--2-44所示。
介介质流体体从阀门门的进口口端进入入阀腔内内，假设设阀门正正在关闭闭状态，如如图5--5-22-4（aa）所示示，两磨磨轮上的的节流孔孔处于垂垂直相向向位置，流流道被完完全堵死死；随后后当电动动执行机机构开始始转动一一定的锐锐角角度度，并通通过阀杆杆的连接接传递，使使动磨轮轮也随之之转动了了一个锐锐角，这这时两个个磨轮的的相对位位置就形形成了如如图5--5-22-4（bb）所示示，工作作面上的的流道为为两个月月牙孔，流流体通过过两月牙牙孔被分分成两股股支流，以以后再合合并为一一股从阀阀门的出出口处流流出调节流量的的大小也也就是使使阀杆在在90°°角度之之间的任任意转动动，改变变由两块块动、静静磨轮组组成的流流道流通通面积的的大小来来实现的的，其工工作面上上流道变变化的全全过程就就似天体体月亮的的圆缺变变化的模模样，当当执行机机构继续续转至全全开位置置时，流流道被完完全打开开，工作作面上的的流道截截面好像像两颗满满月的月月亮，（如如图5-55-2--4c）所示示另外外，阀门门在工作作中，流流体对磨磨轮产生生了一定定的压力力，使得得动、静静磨轮始始终紧贴贴在一起起，更加加强了工工作面的的气密性性，就在在逆流工工况时，也也具良好好的密封封性能。
a）调节节阀关闭闭 （bb）调节节阀开启启 （c）调调节阀完完全开启启图5-5--2-44 磨轮式式调节阀阀原理图图图5-5--2-55 流速速调节控控制框图图在该装置中中，电机机控制算算法集成成到流量量计中，流流量计与与调节阀阀自构成成了一个个闭环的的控制回回路，当当流量计计接收到到RTUU发出的的日配注注和流速速调节时时，流量量计通过过PIDD算法控控制调节节阀调节节到符合合控制精精度要求求的开启启度，其其控制框框图如所所示采采用这种种小闭环环调节，有有效地降降低了数数据传输输量，增增大了调调节的实实时性和和可靠性性，这也也是流量量控制装装置能自自主根据据干线压压力变化化调节调调节阀的的开启大大小此此外，PPID控控制算法法已经固固化在流流量计中中的信息息处理芯芯片中表5-5-2-6为整个智能流量控制器参数表表5-5--2-66 智能流流量控制制器参数数型号项目LDZ-115LDZ-225LDZ-550LDZ-880公称口径（mmm）15255080公称压力（MMPa）1.6-442允许最大压压差(MMPa))32最大输出扭扭矩100Nmm流量调节范范围())0.1～220.4～882.5～5505～1000计量精度等等级0.5；11.0控制精度见图5-55-2--7工作电源DC 244V启动电流((最大))1.75AA动态电流300mAA静态电流4mA电机额定功功率10W流量计工作作电流100μAA阀体材料WCB；SSUS3316阀芯材料((磨轮))SUS4001连接方式法兰GB//T91115..4-220000电气接口M20×11.5防爆等级//防护等等级ExdIIIBT44/ IIP688图5-5--2-77 智能能流量控控制器控制精精度曲线线u 光伏供电系系统在注水井流流量远程程控制系系统采用用的光伏伏供电系系统中，供供电持续续性是最最为关键键技术之之一。
光光伏供电电系统由由太阳能能电池板板、太阳阳能充电电控制器器、蓄电电池（组组）组成成为确确保电力力供电持持续性，我我们在原原注水井井自动计计量与监监测系统统基础之之上添加加了一块块太阳能能板和蓄蓄电池，也也就是目目前该系系统采用用了两块块20W的的太阳能能电池板板和两节节12AAh、112V的的蓄电池池为RTTU、无无线远传传设备和和智能流量量控制器器提供动动力电源源如图图5-55-2--8所示示光伏供供电系统统使用外外观图图5-5--2-88所示光光伏供电电系统使使用外观观图为保证光伏伏供。