Шкаф телемеханики для кустов скважин на базе собственного контроллера с передачей данных LoRa

Программно-аппаратный комплекс, устанавливаемый непосредственно на кустовой площадке для сбора, обработки и передачи данных телеметрии в режиме реального времени. Внутри пылевлагозащищённого шкафа размещается мощный программируемый логический контроллер собственной разработки, выполняющий функции «цифрового компьютера» для управления технологическими процессами.

Ключевая особенность продукта — технология LoRa (Long Range) для беспроводной передачи данных: она позволяет организовать локальную сеть сбора информации с проводных и беспроводных датчиков на кусте скважин. Передача данных на верхний уровень (диспетчерский пункт) осуществляется через базовую станцию LoRa с последующей интеграцией в АСУ ТП по интерфейсам RS-485 (Modbus RTU) или Ethernet (Modbus TCP).

Шкаф телемеханики на кустовой площадке, у станка-качалки
Шкаф ТМ на объекте скважина в работе
Контроллер собственной разработки С-101 с платой СХ-11
ПЛК С-101 внутри шкафа

Контролируемые параметры

01

Шкаф обеспечивает непрерывный мониторинг следующих технологических параметров:

  • Давление в трубопроводе и на устье скважины.
  • Температура в трубопроводе и температура поверхности трубы.
  • Расход газа или жидкости на замерном узле.
  • Концентрация углеводородов.
  • Дополнительные дискретные и аналоговые сигналы от подключаемых датчиков.

Преимущества технологии LoRa в нефтегазодобыче

02

Дальность связи и проникающая способность

Технология LoRa обеспечивает радиус покрытия локальной сети до 10–15 км в условиях прямой видимости и 3–5 км при сложном рельефе и наличии препятствий. Радиосигнал субгигагерцового диапазона обладает высокой проникающей способностью, что критически важно для промысловых условий.

Энергоэффективность

LoRa отличается крайне низким энергопотреблением оконечных устройств: соединение устанавливается только в момент передачи данных, что позволяет конечным датчикам работать от батарей годами. В сочетании с солнечными панелями и высокоёмкими аккумуляторами шкаф может функционировать полностью автономно в условиях короткого светового дня (менее 4 часов).

Помехоустойчивость и надёжность

Технология расширения спектра в сочетании с системой коррекции ошибок позволяет демодулятору LoRa работать при входном сигнале ниже уровня собственных шумов (до −20 дБ), что гарантирует стабильную связь в условиях промышленных помех. Протокол LBT (Listen Before Talk) с автоматическим переключением частот и адаптацией скорости передачи эффективно борется с интерференцией.

Масштабируемость и гибкость

Один шкаф телемеханики (базовая станция LoRa) может обслуживать до 20 и более скважин, что оптимизирует капитальные затраты на инфраструктуру. Гибкая архитектура позволяет легко дооснащать существующие кустовые площадки новыми точками контроля без прокладки дополнительных кабелей и сложных строительных работ.

Снижение эксплуатационных расходов

  • Сокращение сроков монтажа — если прокладка кабеля занимает до месяца, развёртывание беспроводной системы на базе LoRa завершается за 1–2 дня.
  • Снижение недоборов добычи — опыт внедрения «умных скважин» на базе LoRa показывает сокращение времени реагирования на отклонения в работе скважин с 4 часов до 10 минут, что позволило сократить потери по добыче на 28%.
  • Отказ от частотных лицензий — использование нелицензируемых ISM-диапазонов исключает затраты на радиочастотный спектр и бюрократические процедуры.

Интеграция с существующими системами

Контроллер поддерживает все распространённые промышленные протоколы: Modbus RTU/TCP, МЭК 60870-5-101/104, IEC 61850, MQTT — это обеспечивает бесшовную интеграцию с любыми диспетчерскими системами верхнего уровня.

Конструктивные особенности

03
  • Исполнение: уличный шкаф со степенью защиты не ниже IP65 (для наземной установки) с возможностью исполнения IP68 (для подземных/подводных условий).
  • Питание: автономное — солнечные панели + высокоёмкая аккумуляторная батарея; резервирование и автоматический перезапуск при сбоях.
  • Климатика: возможность оснащения утеплённым кожухом и системой обогрева аккумулятора для работы при экстремально низких температурах (до −45°C).

Автоматизируем ваш куст скважин?

Сочетание сверхдальней связи, энергонезависимости и простоты развёртывания снижает потери добычи и затраты по сравнению с проводными системами и сотовыми сетями. Пришлите параметры куста — подготовим техническое предложение.