CN102197319B - 智能油气田中的数据获取 - Google Patents

Abstract

提供了用于数据管理的装置（30）、程序产品和方法。示例性装置（30）包括一个或多个PDEDVIS地面单元（31），每个PDEDVIS地面单元具有：串行接口（41），用于提供捕获的数据的连续实时数据流；数据存储介质（47、53），用于在下游通信链路故障期间存储收集的井下过程数据；控制器（43），被配置为使PDHMS地面单元（31）在下游通信故障期间存储恢复数据；和宽带接口（45），用于提供下游通信链路故障期间存储的恢复数据的恢复文件传送。该装置（30）还可以包括RTU（37），其被配置为收集由PDHMS地面单元（31）收集的连续实时数据并且将收集的数据传送到SCADA系统（35），该SCADA系统可以用作针对RTU（37）和PDHMS地面单元（31）的时间同步主设备并且可以将收集的数据转发到其他系统。

Description

智能油气田中的数据获取

相关申请

本申请是在2008年8月25日提交的美国临时专利申请第61/091,681号的正式申请并且要求其优先权及其权益，其整体通过引用合并于此。

技术领域

本发明通常涉及油气（oil and gas）工业，具体地为储层（reservoir）管理，并且更具体地涉及用于获取、递送、控制和保持永置井下监测系统数据的装置、程序产品和方法。

背景技术

技术的进步继续对石油工业有巨大影响。在过去20年内，许多技术已转变了油气公司管理和/或优化其操作的方式。一种该技术包括20多年前引入的永置井下监测系统（permanent downhole monitoring system，PDHMS）。早期的安装包括自备压力/温度计量模块，其必须被取回以便恢复数据。一些更传统的配置包括有线或光纤连续，其将数据传递到地面（surface）单元。其他方案包括网络拓扑，其在井下传感器和地面单元之间提供这种数据。将在地面接收到的数据传输到中央计算机或者监测站的最初方法包括使用路基有线线路上的物理输送和/或传送。PDHMS地面单元典型地用于收集地下传感器性能数据，即压力和温度计量。地面单元和地下计量之间的连接典型地是供应商专有解决方案。然而，从PDHMS地面单元到主机（RTU/SCADA）的连接典型地经由标准的RS232或RS485接口。

更近期的技术包括利用无线电波井数据监测，其可以包括向远程终端单元（RTU）传送的单独的井传送器，RTU通过UHF无线电向信息服务器或SCADA系统发送数据，信息服务器或SCADA系统随后可以在局部通信网络上将数据迁移到生产工程师的桌面计算机。相似的技术包括利用基于全球卫星移动或蜂窝电话的通信，其通常被用作提供警报的备份。这些远程监测现场数据的技术可以实时地或者按需地提供井口压力、环空（annuli）压力等以允许集中井控制。

为了提供足以适当地监测和控制每个井的数据，期望的是PDHMS地面单元能够以短的间隔收集地下传感器数据。本发明人认识到，通过例如以一秒间隔获取传感器数据可以具有显著增强的监测和控制。然而，传统的PDHMS地面单元通常具有有限的存储容量以及仅单个串行接口（例如，RS-232串行端口）。因此，针对传统的PDHMS地面单元所遇到的问题包括：有限的存储容量，导致极重要的储层性能数据丢失；以及由串行接口提供的有限的带宽，导致不能在同时继续传送当前收集的数据时传送表示存储数据的大数据文件。此外，传统的PDHMS地面单元通常不具有与主机计算机的有效时间同步能力以便适当地识别由这些传统的PDHMS地面单元存储的存储数据。因此，现有的系统不会或不容忍当在高数据流速率下操作时的主机计算机/SCADA服务器/RTU的故障或者主机计算机/SCADA服务器和PDHMS地面单元之间的网络故障，因而不支持被本发明人认为极其有利的这种增强的监测和控制方案。

具体地，由于这种有限的存储容量、有限的传送带宽以及与主机的时间同步能力的缺乏——其可能引起所捕获的数据和用于仿真和储层优化的主机数据之间的难以克服的数据冲突，在通信中断期间收集的数据典型地必须被丢弃，或者将由主机系统丢弃。因此，本发明人已认识到，现有的系统不会充分地容忍网络或主机故障并且网络故障或主机故障导致在中断时段期间的收集数据的丢失。此外，已认识到，中断期间或者PDHMS系统容量/存储容量过载条件期间的数据丢失不能由传统的系统重新生成。此外，本发明人已认识到，即便使传统的PDHMS系统被制成有能力恢复这些广泛的收集数据，这些系统仍不能将这些恢复的数据置于相对于中断之前和之后接收到的数据的适当顺序，使得恢复的数据实际上是无用的。

因此，本发明人认识到，需要装置/系统、程序产品和方法，其提供一种具有足以存储在下游通信中断期间收集的井下过程数据的存储容量的PDHMS系统，一种能够重新生成在中断期间或者在容量过载条件期间“丢失的”收集数据的装置/系统，一种具有足以允许不打断当前数据的实时数据获取和传送的大恢复文件传送的带宽的PDHMS系统，以及一种具有与主机系统的时间同步能力以允许将缺失的数据恢复为适当顺序的PDHMS系统。

发明内容

考虑到前文，本发明的各种实施例有利地提供了用于管理数据的装置和方法，其通过添加足够的存储容量从而存储在下游通信中断期间收集的井下过程数据并且通过在通信链路故障、主机故障或者这两个部件均故障或者任何其他形式的下游通信中断/故障时保持数据，来提供现场系统数据保持。本发明的各种实施例还有利地提供了用于管理数据的装置、程序产品和方法，其包括能够重新生成在中断期间或者在容量过载条件期间“丢失的”收集数据的永置井下监测系统（PDHMS），具有足以允许大恢复文件传送的带宽，并且通过主机、子系统和上应用层之间的数据同步以允许以适当顺序恢复缺失的数据来提供现场系统数据保持。本发明的各种实施例还有利地提供了PDHMS地面单元，其可以连续地搜集和存储压力和温度读数，不论是否存在（PDHMS地面单元和终端用户之间的）下游通信中断。

具体地，根据本发明的实施例的示例，一种用于管理钻后操作数据获取的装置可以包括至少一个（但是优选地多个）PDHMS地面单元，每个PDHMS地面单元具有：串行接口，用于提供捕获的井下过程数据点的连续实时数据流；易失性数据存储介质，用于临时存储每个捕获的数据点；非易失性数据存储介质，用于存储在各个PDHMS下游的下游通信链路故障期间收集的井下过程数据（恢复数据）；宽带接口，用于提供在下游通信链路故障期间存储在一个或多个恢复文件中的恢复数据的恢复文件传送；控制器，被配置为：识别或者以其他方式检测下游通信链路故障，使各个PDHMS地面单元在尚未连续完成的情况下在下游通信故障期间将恢复数据存储到非易失性存储介质中的一个或多个恢复文件中，并且响应于下游通信链路重建，基本上同时地在串行接口上提供捕获的数据的连续实时数据流并且在宽带接口上提供在一个或多个恢复文件中存储的过程数据的至少部分，从而不打断地提供下游通信链路故障期间存储的恢复数据的恢复文件传送。

该装置还可以包括与多个PDHMS地面单元中的每个的串行接口通信的至少一个接收器传送器单元（RTU）。RTU包括控制器，该控制器被配置为：收集由多个PDHMS地面单元中的每个收集的连续实时数据，检测在RTU下游的下游通信链路故障，与多个PDHMS地面单元中的每个通信以使PDHMS地面单元在下游通信链路故障期间存储恢复数据，并且当发生多个PDHMS地面单元之一和RTU之间的RTU-PDHMS地面单元通信链路中的通信故障（RTU-PDHMS地面单元通信链路故障）时检测该通信故障的存在，确定RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间，报告RTU-PDHMS地面单元通信链路故障，确定故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复（RTU-PDHMS地面单元通信链路修复）时间，并且确定或者以其他方式识别每个PDHMS地面单元中的一个或多个恢复文件中的哪些恢复文件包含在通信故障期间捕获并存储的但是未递送或以其他方式报告的捕获的井下过程数据点。

该装置可以进一步包括网络接口和监督控制和数据获取（SCADA）系统，该SCADA系统包括经由网络接口与多个PDHMS地面单元中的每个的宽带接口通信并且与RTU通信的SCADA主机服务器并且包括控制器，该控制器被配置为：监测每个PDHMS地面单元和关联的RTU之间的以及RTU和SCADA系统之间的通信（上游通信链路），当发生上游通信链路之一中的通信故障时确定该通信故障的存在，确定故障的上游通信链路的故障时间，响应于故障的上游通信链路上的通信修复来确定故障的上游通信链路的修复时间，并且在故障的上游通信链路上的通信修复时，捕获包括由多个PDHMS地面单元中的每个实时捕获的过程数据的实时过程数据，取回与由一个或多个PDHMS地面单元先前捕获和存储的并且由于各个故障的上游通信链路的通信故障而未递送的恢复数据相关的过程数据，并且在优选配置中创建用于在SCADA主机服务器下游的下游通信链路上传输的包含恢复数据的单个新文件。

根据本发明的实施例的另一示例，用于管理钻后操作数据获取的装置可以包括PDHMS地面单元，其具有串行接口和宽带接口以选择性地提供井下过程数据的连续实时数据流并且提供在PDHMS地面单元下游的下游通信故障期间存储在一个或多个恢复文件中的恢复数据的恢复文件传送。井下过程数据可以包括多个捕获的井下过程数据点，每个数据点包括经由多个分立的和隔开的井下传感器基本上同时捕获的多个实时压力和温度对。PDHMS地面单元还可以包括：第一数据存储介质，用于临时存储每个捕获的数据点；第二数据存储介质，用于存储定义恢复数据的在位于PDHMS地面单元下游的下游通信故障期间收集的每个捕获的数据点；以及控制器，被配置为当发生下游通信故障（例如RTU相关或者PDHMS-RTU通信介质或链路故障）时检测该故障并且在PDHMS地面单元下游的下游通信故障期间使各个PDHMS地面单元将恢复数据存储在第二PDHMS存储介质中的一个或多个恢复文件中。

该装置还可以包括接收器传送器单元（RTU），该RTU与PDHMS地面单元的串行接口通信并且具有控制器，其被配置为收集由PDHMS地面单元收集的连续实时数据，被配置为当发生PDHMS地面单元和RTU之间的通信故障（RTU-PDHMS地面单元通信故障）时检测该通信故障的存在，检测在RTU下游的下游通信故障（例如，SCADA主机或网络故障），并且响应于检测下游通信故障而触发PDHMS地面单元将过程数据本地存档并且存档在PDHMS地面单元中。

本发明的各种实施例还包括用于管理钻后操作数据获取的方法。根据本发明的实施例的示例的方法包括提供用于管理钻后操作数据获取的装置的步骤，该装置包括：具有串行接口和宽带接口的PDHMS地面单元，与PDHMS地面单元的串行接口通信的关联的RTU，包括以太网交换机的网络接口，以及经由网络接口与PDHMS地面单元的宽带接口和RTU通信的SCADA系统主机服务器。该方法还可以包括如下步骤：由PDHMS地面单元根据预先选择的例如一秒间隔从与其关联的多个分立的和隔开的井下压力传感器接收包括实时压力和温度的基本上连续的实时过程数据流，并且响应于接收实时过程数据，提供包括多个捕获的井下过程数据点的捕获的井下过程数据的连续实时数据流，每个数据点包括经由多个分立的和隔开的井下传感器基本上同时（例如，该一秒间隔）捕获的多个实时压力和温度对。该方法可以进一步包括如下步骤：当发生PDHMS地面单元和关联的RTU之间的和/或RTU和SCADA系统主机服务器之间的下游通信故障（当发生时单独地和共同地定义了位于PDHMS地面单元下游的下游通信通路故障）时检测该故障，并且响应于位于PDHMS地面单元下游的下游通信通路故障，PDHMS地面单元将接收到的实时过程数据存储在用于定义恢复数据的一个或多个恢复文件中。

该方法还可以包括：响应于下游通信通路重建，PDHMS地面单元基本上同时地在串行接口上提供捕获的数据的连续实时数据流并且在宽带接口上提供存储在一个或多个恢复文件中的恢复数据的至少部分，从而不打断地提供在PDHMS地面单元下游的下游通信通路故障期间存储的恢复数据的恢复文件通信（提供）。提供一个或多个恢复文件可以包括：当在由RTU、SCADA主机服务器以及与SACDA主机服务器通信的中间主机服务器中任一个进行的复制访问期间没有文件访问违规的情况下使用另外捕获的过程数据点同时执行其恢复文件更新时，提供对一个或多个恢复文件之一的复制访问，从而防止捕获的数据的连续实时数据流的通信通路重建后提供的打断。

该方法可以进一步包括：监测RTU-PDHMS地面单元通信通路的健康状态，当发生RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时检测该故障，确定当发生RTU-PDHMS地面单元通信通路之一的故障时的时间和日期，当发生RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时直接地或间接地将该故障报告给SCADA主机服务器，当发生故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路的修复时检测该修复，确定当发生故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路的修复时的时间和日期，并且识别由PDHMS地面单元存储的多个恢复文件的哪些一个或多个恢复文件包含在RTU-PDHMS地面单元通信通路故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到RTU的捕获的井下过程数据点。根据优选配置，响应于RTU确定一个或多个恢复文件包含具有落在在RTU-PDHMS地面单元通信通路故障时间和其修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点，由RTU识别一个或多个恢复文件。

在优选配置中，该方法可以仍进一步包括：SCADA主机服务器或其代理主机服务器发出复制一个或多个恢复文件的FTP命令，这些恢复文件包含由与故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路关联的各个PDHMS地面单元先前捕获的并且由于其故障而未递送的恢复数据；并且从以具有落在从RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时间开始并且在其修复时间结束的连续体内的时间戳记为特征的复制的一个或多个恢复文件中提取过程数据和时间戳记数据。

该方法可以另外包括：SCADA主机服务器在发生多个上游通信通路之一中的通信故障时确定该通信故障的存在，确定故障的上游通信通路的故障时间，并且响应于故障的上游通信通路上的通信修复，确定故障的上游通信通路的修复时间，开始复制定义恢复数据的一个或多个恢复文件中的每个——每个恢复文件包含由一个PDHMS地面单元先前捕获和存储的并且由于故障的上游通信通路上的通信丢失而未递送的恢复数据的至少一部分，将恢复数据重取到SCADA历史库（historian）中，并且创建用于在SCADA主机服务器下游的下游通信通路上传输的包含恢复数据的例如单个新文件。

本发明的各种实施例还包括用于管理钻后操作数据获取的、跨越PDHMS地面单元、RTU和SCADA主机服务器和/或与SCADA主机服务器通信的中间主机服务器分布的程序产品，其可以执行上述方法步骤。

本发明的各种实施例引入了用于捕获油气井性能数据并且将其递送到集中数据获取系统的高性能功能、方法和机制。本发明的各种实施例可以提供一种能够承受包括通信和主机设备故障的不同类型的可能故障的机制。本发明的各种实施例提供了一种用于取回PDHMS地面单元中生成和存储（例如作为文本文件格式存储在可以作为PDHMS系统地面单元的集成部分而内建的存储介质中）的过程数据的解决方案。

根据本发明的各种实施例，该解决方案可以是基于所引入的如下能力：在使实时数据可用于由主机系统在正常操作期间取出时，在延伸的时间段中将PDHMS单元中的扫描数据作为逗号分隔值（CSV）文件或者其他兼容格式存储/记录在高容量数据存储介质中。倘若数据流中断，记录在CVS文件中的数据可以被传输到其他部件以填补缺失的数据。本发明的各种实施例可以有利地进一步提供确保数据保持以及从PDHMS系统到例如Oracle公司数据库的数据传输的功能需要。

根据本发明的各种实施例，PDHMS系统支持串行接口（例如，RS-232/485串行接口）和以太网接口（例如，被添加以提供大文件通信带宽能力）上的MODBUS协议，从而使更多的智能从进程主机向下延伸到仪表（PDHMS地面单元）。因此，根据本发明的各种实施例，该解决方案还可以应用于支持文件创建方法并且配备有以太网端口或者其他高带宽通信构件的任何Modbus Salve单元。该解决方案旨在满足例如由于通信链路故障和/或数据传送链中牵涉的其他部件的其他故障引起的数据流中断事件期间的PDHMS数据的存储和取回需要。就是说，在下游通信中断期间，PDHMS地面单元可以存储连续获取的数据，一旦通信链路被重建，该数据则稍后可以被传递到SCADA系统。为了允许重组从上游PDHMS地面单元接收到的被打上时间戳记的数据，下游SCADA系统可以具有用作具体地针对RTU和（一个或多个）PDHM的时间同步主设备的能力。在正常操作期间，即一旦通信被重建并且完成恢复，当前建立的用于数据传送的方法和实践然而可以有利地保持相同情况。

附图说明

通过参照形成本说明书的一部分的附图中图示的本发明的实施例，可以进行上面简要概述的本发明的更具体描述，以便可以更详细地理解本发明的特征和优点以及其他方面将变得明显的方式。然而，要注意到，附图仅图示了本发明的各种实施例并且因此不要被视为对本发明的范围的限制，因为它还可以包括其他有效实施例。

图1和2是根据本发明的实施例的用于管理钻后操作数据获取的装置的示意性方框图；

图2是根据本发明的实施例的用于管理钻后操作数据获取的装置的一部分的示意性方框图；

图3是根据本发明的实施例的用于管理钻后操作数据获取的装置的一部分的示意性方框图；

图4是根据本发明的实施例的用于管理钻后操作数据获取的装置的一部分的示意性方框图；

图5是根据本发明的实施例的包括相关部件的用于管理钻后操作数据获取的装置的示意性方框图；

图6是图示根据本发明的实施例的PDHMS地面单元的功能的方框流程图；

图7是图示根据本发明的实施例的在下游通信故障期间的RTU的功能的方框流程图；

图8是图示根据本发明的实施例的在上游通信故障期间的RTU的功能的方框流程图；

图9是图示根据本发明的实施例的RTU的通信修复后数据管理功能的方框流程图；

图10是图示根据本发明的实施例的在上游通信链路故障期间的SCADA系统的功能的方框流程图；以及

图11是图示根据本发明的实施例的SCADA系统的通信修复后数据管理功能的方框流程图。

具体实施方式

现在将参照图示了本发明的实施例的附图，在下文中更全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式体现并且不应当被解释为限于此处阐述的图示实施例。相反，这些实施例被提供以便本公开将是详尽的和完整的，并且将向本领域的技术人员全面传达本发明的范围。通篇中相同的附图标记表示相同的元件。

本发明的各种实施例通常提供了用于管理钻后操作数据获取的装置30，其可以包括与一个或多个井下/地下传感器通信的一个或多个永置井下监测系统（PDHMS）地面单元，一个或多个接收器传送器单元（RTU），一个或多个网络接口，以及一个或多个监督控制和数据获取（SCADA）系统主机服务器，它们一起提供了一种基于数据保持的装置/系统，其解决了存储需要、收集数据文件管理和内务工作（house keeping）以及系统同步，并且其具有足以存储在下游通信中断期间收集的井下过程数据的存储容量，重新生成在中断期间或者在容量过载条件期间“丢失的”收集数据的能力，足以允许不打断当前数据的实时数据获取的大恢复文件传送的带宽，以及与主机系统的时间同步能力以允许按适当顺序恢复缺失的数据。

具体地，图1和2图示了用于管理钻后操作数据获取的装置30的示例，其可以包括：至少一个（但是典型地多个）永置井下监测系统（PDHMS）地面单元31，每个PDHMS地面单元31与多个井下/地下传感器33通信以收集实时过程数据；监督控制和数据获取（SCADA）系统35，用于收集和组织所收集的过程数据；以及接收器传送器单元（RTU）37，被配置为收集由每个PDHMS地面单元31收集的连续实时数据并且将该数据转发到SCADA系统35。

如图3和4中所示，每个PDHMS地面单元31可以包括：串行接口41，用于提供捕获的数据的连续实时数据流；和数据存储介质47、53，用于存储收集的井下过程数据并且具有足以存储在下游通信中断期间收集的井下过程数据的存储容量。这种“大文件”存储容量可以提供如下能力：重新生成否则将在各个PDHMS下游的下游通信链路（通路）故障期间和/或在PDHMS容量过载条件期间“丢失的”收集的数据（例如，记录）。每个PDHMS地面单元31还可以包括：控制电路或控制器43（例如参见图2），被配置为识别下游通信链路故障并且被配置为使PDHMS地面单元31连续存储潜在的恢复数据或者响应于下游通信故障而存储恢复数据。每个PDHMS地面单元31可以进一步包括：宽带接口45，用于提供例如在下游通信链路故障期间存储在非易失性存储介质47中的恢复数据的恢复文件传送。如下面将更详细描述的，该数据可以通过例如多功能网络接口或者其他网络接口39（诸如例如，以太网交换机和/或光学输送网络模块）而直接从PDHMS地面单元31和/或间接通过RTU 37，直接提供给SCADA系统35或者经由中间主机服务器（未示出）提供给SCADA系统35。宽带接口45具有足以允许大（恢复）文件传送的带宽，从而向主机系统（例如，包括SCADA系统主机服务器36或者与其通信的中间Web服务器的SCADA系统35）提供具有时间同步能力（例如时间戳记或其他等）的所存储的收集的井下数据，该主机系统随后可以组装/重组文件（例如，24小时文件）以按适当次序包括恢复的缺失数据。

每个PDHMS地面单元31的控制器43（例如参见图2）可以包括处理器51、耦合到处理器51的存储器53和存储在存储器53中的程序产品55，该程序产品包括在被处理器51执行时使PDHMS地面单元31执行各种操作以收集、存储并且发送、传输或者以其他方式传送收集的井下过程数据的指令。因此，如图6中可能最佳所示，每个PDHMS地面单元31可以用于执行如下步骤/操作：从位于各种深度/横向位置的关联的井下压力、温度、压力-温度传感器33典型地实时接收具有温度和压力对的形式的过程数据（方框101），对于以相同间隔井下接收的所有数据使用公共时间戳记将收集的数据打上时间戳记（方框103），并且将数据连续地发送/转发到RTU 37（方框105）或者可替选地在存在窗口通信故障时直接发送/转发到SCADA主机服务器36。这些步骤/操作还可以包括：识别/检测何时存在PDHMS地面单元31下游的通信链路（通路）故障（即，介质或部件故障）（方框107），至少在下游通信链路故障期间将收集的过程数据存储在数据存储介质47中（方框109），或者可替选地连续存储在被配置为具有环形缓冲器类型功能的存储介质中。这些步骤/操作还可以包括：检测通信重建（方框111），并且在通信重建时基本上同时例如在串行接口41上提供当前的捕获数据的连续实时数据流并且在宽带接口45上提供在数据存储介质47中存储的过程数据的至少部分，从而提供在下游通信链路故障期间存储的恢复数据的恢复文件传送（方框113）。注意，应当理解，可替选地，可以在宽带接口45上代替提供实时数据和存储的数据二者。

（一个或多个）RTU 37可以相似地包括控制电路或控制器59（例如参见图2），其包含处理器61、耦合到处理器61的存储器63和存储在存储器63中的并且包括如下指令的程序产品65，所述指令在被RTU处理器61执行时使RTU 37执行各种操作以也收集、存储和报告井下过程数据。因此，如图7和8中所示，在正常操作下，RTU 37连续收集由一个或多个PDHMS地面单元31提供的实时过程数据（方框121、121’）并且将数据发送或者以其他方式传送到SCADA主机系统35（方框123、123’）。RTU 37还用于监测下游和上游通信（方框125、125’）以检测上游或下游通信链路故障。

如图7中进一步所示，在检测/确定下游通信链路的故障（方框127）时，RTU 37可以用于执行如下步骤/操作：识别在RTU 37下游发生的下游通信链路故障并且记录当下游通信故障发生时的时间和日期（方框129），并且与每个关联的PDHMS地面单元31通信以使PDHMS地面单元31在尚未完成的情况下在下游通信故障期间存储恢复数据（方框131）。RTU 37随后继续监测通信重建（方框133）并且基于持续时间或者基于实际时钟时间记录当修复发生时的时间和日期（方框135），并且可以确定受影响的PDHMS地面单元31的哪些文件包含针对受影响的时间段的恢复数据（方框137）。

如图8中进一步所示，在检测/确定上游通信链路的故障（方框127’）时，RTU 37可以用于执行如下步骤/操作：识别在RTU 37上游发生的通信链路故障，记录当上游通信故障发生时的时间和日期（方框129’），并且可以向SCADA系统35通知上游通信故障（方框131’）。RTU 37随后继续监测通信重建（方框133’）并且从任何未受影响的PDHMS地面单元31实时接收捕获的过程数据（方框134）。在重建时，RTU 37记录当修复发生时的时间和日期（方框135’），确定包含恢复数据的哪个文件或哪些文件要被访问并且从各个PDHMS地面单元取回（方框137’），并且重新开始报告来自先前受影响的PDHMS地面单元的数据（方框139）。根据优选配置，可以响应于一个或多个故障的上游通信链路中的各个通信链路的中断时间和/或一个或多个故障的上游通信链路中的各个通信链路的修复时间来选择一个或多个文件。在数据在多个24小时存储/恢复文件上延伸时，情况可能具体地也是如此。

如图9中所示并且如下面将更详细地描述的，由RTU 37执行的用于取回缺失数据的步骤/操作可以包括：发出用于复制包括与由一个PDHMS地面单元31先前捕获的并且由于上游通信故障而未递送的数据相关的恢复数据的一个或多个文件的FTP命令（方框151），从复制的一个或多个文件中提取过程数据和时间戳记数据（方框153），并且例如通过标准的历史传输将数据例如作为连续流或者作为一个或多个文件发送到SCADA系统35（方框155）。注意，根据本发明的示例性实施例，待被复制的所处理数据开始于故障的上游通信链路的中断时间并且结束于故障的上游通信链路的修复时间。SCADA主机服务器36可以相似地包括控制电路或控制器69（例如参见图2），其包含处理器71、耦合到处理器71的存储器73和存储在存储器73中的并且包括如下指令的程序产品75，所述指令在被SCADA主机服务器处理器71执行时使SCADA主机服务器36执行各种操作以获取、存储、格式化和转发由每个PDHMS地面单元31收集的过程数据，作为用于PDHMS地面单元31和RTU 37的时间同步主设备执行，并且监测每个PDHMS地面单元31和关联的RTU 37之间的以及RTU 37和SCADA系统35之间的通信。因此，如图10中所示，在正常操作下，SCADA主机服务器36例如根据后面描述的例外（exception）方案的RTU报告来收集表示由一个或多个PDHMS地面单元31提供的实时过程数据的数据（方框121”），并且将数据发送或者以其他方式报告给下游数据管理系统，例如数据历史库81、Oracle数据库83、终端用户85等（方框123”）。SCADA主机服务器36还用于监测上游（和下游）通信（方框125”）以检测上游或下游通信链路故障。

如图10中进一步所示，在检测/确定上游通信链路的故障时（方框127”），SCADA主机服务器36可以用于执行如下步骤/操作：识别在SCADA主机服务器36上游发生的上游通信链路故障并且记录当上游通信故障发生时的时间和日期（方框129”）以及影响了哪个上游通信链路（通路）。服务器36继续监测通信重建（方框133”）。如果不是通往SCADA主机服务器36的所有通路都受到影响，诸如例如在服务器36与多个网络接口39通信或者与RTU 37或单独的PDHMS地面单元31直接通信的情况中，则服务器36继续收集由未受影响的RTU 37或者PDHMS地面单元31提供的可用数据（方框130）。在重建时，服务器36记录当修复发生时的时间和日期（方框135”）。根据服务器36的实施例，服务器36而非RTU 37或者除了RTU 37之外可以确定包含恢复数据的哪个文件或哪些文件46要被访问并且从各个PDHMS地面单元取回。

如图11中所示并且如下面将更详细地描述的，由SCADA系统主机服务器36执行的用于取回由受影响的PDHMS地面单元31先前捕获和存储的并且由于上游通信故障而未递送的缺失数据的步骤/操作可以包括：对于每个受影响的PDHMS地面单元31：开始复制包括与由PDHMS地面单元31先前捕获的并且由于上游通信故障而未递送的数据相关的恢复数据的每个“恢复的”或“恢复”文件（方框161），将恢复的数据例如重取到SCADA历史库中（方框163），重新创建用于在SCADA主机下游的下游通信链路上传输的与来自恢复文件的缺失“恢复”数据相关的新文件（方框165），并且传输（一个或多个）新文件（方框167）。

注意，根据一个配置，在复制恢复文件期间，SCADA系统主机服务器36还可以直接从受影响的PDHMS地面单元31或者从RTU 37同时捕获与由每个受影响的PDHMS地面单元31当前捕获的数据相关的实时数据。还注意，尽管上面步骤/操作被指示为由SCADA主机服务器36执行，但是应当理解，对SCADA主机服务器36的参考可以包括与SCADA主机服务器36通信的孤立的服务器（未示出）或者SCADA主机服务器或服务器集群36自身。当孤立的服务器用作SCADA主机服务器36的代理时，所传送的档案或实时数据例如经由FTP或OPC OPC-HDA（历史数据访问）/UA从主机服务器发送到SCADA主机服务器36。进一步注意，SCADA系统35或者独立的时间服务器91（例如参见图4）可以被配置为用作针对每个PDHMS地面单元31和（一个或多个）RTU 37的时间同步主设备以帮助确保恢复的数据不与实时接收的先前接收到的数据重叠。再此外，不论恢复情形如何，根据优选配置，RTU 37可以被配置为维持存储、存档、上载和重取所有过程数据（除了存储在SCADA主机服务器数据库中的PDHMS例外和压缩标签）的能力。

下面描述上面关于PDHMS地面单元层、时间同步、RTU层、数据取回需要、SCADA主机层、PI系统层、Oracle数据库系统层所描述的功能的另外细节：

PDHMS地面单元层

根据本发明的实施例，每个PDHMS地面单元31：可以配备有串行RS485和以太网接口41、45；可以配备有在需要时可升级的（scalable）最小为1GB的大存储容量；可以支持针于两个接口（即串行Modbus和IP上的Modbus）的Modbus通信协议；可以以每秒间隔一个样本来收集地下传感器数据（例如，具有IEEE 32浮点格式的压力和温度读数）；可以在收集数据时对所有收集的传感器数据打上时间戳记；并且可以支持FTP功能以例如实现到RTU 37或者SCADA主机服务器36的大文件传输。文件传输协议功能需要FTP客户端和FTP服务器。PDHMS地面单元31可以用作FTP服务器。根据期望配置，客户端可以在RTU 37中或者在SCADA主机服务器36中。此外，客户端和服务器FTP配置可以被安装在PDHMS地面单元31上和/或在RTU 37或SCADA主机服务器处。

根据优选配置，PDHMS地面单元31可以支持例如基于一秒的基础连续地将收集的数据创建为本地存储介质47中的（一个或多个）逗号分隔值（CSV）文件46的文件创建功能（即，存储/存档）。有利地，文件46可以用作倘若下游通信链路中断或故障时的恢复文件。注意，文件46内包含的这种数据不应当需要升级。此外，本地存储介质47可以与PDHMS地面单元31集成以增强地面单元31的模块性。PDHMS地面单元31可以允许在正在连续更新文件时由RTU 37/SCADA 35的复制访问，以增强通信重建后文件恢复。就是说，文件访问配置是使得在主机（SCADA/RTU）访问文件46的过程期间不存在文件访问违规。PDHMS地面单元31使用捕获的井下过程数据来更新（写入）CSV文件46，使得以每秒将新纪录添加到文件。

为了增强组织，PDHMS地面单元31可以创建针对每个月的目录。在特定示例中，目录名称是跟随有YY的月份的头三个字母，例如MMMYY（例如，Sep07）；并且文件名称具有格式YYYY-MM-DD.CSV。

此外根据特定示例，文件格式可以具有仅使用逗号或制表符定界的文本格式。文件表格格式可以如下：

第一行：PDHMS地面单元唯一ID；

第二行：时间，PSI（磅/平方英寸），DegF（华氏度数），PSI，DegF，PSI，DegF

第三行：HH:MM:SS，压力1，温度1，压力2，温度2，压力3，温度3

第四行：HH:MM:SS，值，值，值，值，值，值

注意，第一行PDHM唯一ID可以是油田特定的并且应当跨越所有油田都是一致的。第二行包括PDHM计量的工程单位。该行仅被提供用于CSV文件的可读性。SCADA/RTU在数据取回过程期间可以忽略该行。第三行可以包括例如以压力-温度对的PDHM计量读数。SCADA/RTU/PI/Oracle DB（数据库）逻辑可以驱动CSV文件包含的数据点的数目。第四行时间可以以ISO 8601时间戳记格式字符串（例如，“YYYYMMDDHHMMSS”）表达。

根据本发明的实施例，PDHMS地面单元31还被配置为基于一旦达到整体存储容量（PDHMS地面单元31的总存储容量的80%）而将最先删除所创建的最先文件来提供文件删除内务工作。

此外，根据本发明的实施例，PDHMS地面单元31可以如下面描述的那样接受例如由SCADA主机服务器36或RTU 37开始的时间同步，并且可以使用由主机服务器36写入的时间值来更新其内部时钟。

时间同步：

如先前识别的，可以基于相同定时源使SCADA、RTU和PDHMS地面单元时间同步。存在可以用于实现该需要的至少两种选项。第一种选项是基于例如GPS/时间服务器91（例如参见图4），其利用例如用于基于端到端以太网的装置的简单网络时间协议（SNTP）。第二种选项基于例如利用下面描述的、用于基于串行MODBUS实现方案的装置的方法。

根据第二种选项，SCADA/RTU通信协议（例如，BSAP、DNP等）的标准时间同步功能可以用于使RTU 37同步。以下是针对串行Modbus装置实现方案的时间同步需要，其中记录的时间戳记部分包括例如六个连续的寄存器（32位无符号整数），它们包含年、月、日、小时、分钟、秒。包含控制信息的寄存器值格式（4xxxx）如下：

远程终端单元（RTU）层：

根据本发明的实施例，PDHMS地面单元31和RTU 37之间的物理接口可以包括串行RS-232/485接口41或以太网45，以提供数据流需要。在这两种情况中，通信协议可以是标准的MODBUS。注意，“RS”标记变为与“EIA”可互换地使用。因此，在工业中使用RS-485和EIA-485指的是相同设备。

RTU 37可以每秒读取/轮询包含时间、压力和温度的PDHMS数据。为了减少通信需要，存储在RTU 37和SCADA主机数据库（未示出）中的PDHMS数据点（即，压力、温度）可以被配置为具有以下死区（dead band）的“例外报告”（RBE）：压力：±0.01 PSi，温度：±0.1度。

关于数据流，根据优选配置，SCADA主机服务器36可以与RBE死区无关地每60秒一次地从RTU 37读取压力和温度数据点以及时间戳记。RTU 37可以监测RTU 37和PDHMS地面单元31之间的通信链路（包括介质和中间部件）的健康状态，并且可以相应地将通信链路故障作为高优先级警报报告给SCADA主机服务器36。

当发生PDHMS地面单元31和RTU 37之间的通信错误时，RTU 37可以检测该故障并且记录当通信故障发生时的时间和/或日期，并且稍后记录当通信修复时的时间和/或日期。响应于通信链路的修复，RTU 37可以解释/确定包含24小时数据的哪个文件或哪些文件要被访问并且从PDHMS地面单元31取回。根据优选配置，在支持PDHMS地面单元31中的存储文件的数据取回方面存在两种选项。选项1利用稍后另外详细描述的RTU 37中的功能。选项2利用也稍后另外详细描述的SCADA主机服务器36中的功能。

SCADA主机层：

SCADA系统35支持防止通信链路故障期间的数据丢失的各种能力。例如，SCADA主机服务器36可以连续监测每个RTU 37和关联的PDHMS地面单元31之间的以及SCADA主机服务器36和每个RTU 37之间的任何通信故障。在正常操作（所有部件是健康的）中，SCADA主机服务器36基于指定的“例外报告”设置来扫描/轮询RTU 37，以使用从PDHMS地面单元31获取的数据来更新SCADA主机系统35。在丢失来自PDHMS地面单元31的数据获取时，SCADA主机服务器36或RTU 37可以检测通信中断的时间，并且稍后检测当最终修复通信时的时间。如上面提到的，通过利用RTU 37中内建的功能或者通过利用SCADA主机服务器36中的功能（在下一章节中更详细描述），实现了PDHMS地面单元31中的一个或多个存储恢复文件46的数据取回。为此，SCADA系统35可以包括用于过程控制的对象链接和嵌入（OPC）服务器（未示出），其可以提供有用于正常操作的OPC数据访问（DA）功能以及用于数据历史恢复的OPC历史数据访问（HDA）功能。

数据取回需要（文件传输）

如上面提到的，根据本发明的实施例，作为故障的通信通路修复的结果，在支持PDHMS地面单元31中的存储文件的数据取回方面存在两种选项。选项1可以利用RTU 37中的功能来执行，并且选项2可以利用SCADA主机服务器36中的功能来执行。

根据选项1，由RTU 37取回恢复数据。RTU 37例如可以被配置为具有必要的硬件和软件/固件/程序产品65以基于通信故障时间和/或日期以及通信修复时间和/或日期来发出用于复制一个或多个适当文件46的FTP命令。如果存在不止一个PDHMS地面单元31连接到相同RTU 37，则RTU 37被配置为针对每个关联的PDHMS地面单元31执行相同的过程。无论如何，在复制一个或多个适当文件46之后，RTU 37基于预先定义的文件数据格式而从复制的24小时CSV恢复文件46中提取过程数据和时间戳记。所提取的数据可以例如基于中断的持续时间而开始于通信故障时间和/或日期并且结束于通信修复时间和/或日期。在数据提取之后，RTU 37通过如针对选项2描述的用于处理的标准历史传输程序而将所提取的数据发送到SCADA主机系统35（例如，主机服务器36）。

根据选项2，SCADA主机35（例如，SCADA主机服务器36）取回数据。SCADA主机服务器36可以在连续捕获实时数据时开始复制与故障时间（恢复数据）相关的一个或多个文件46。可以例如根据选项1中描述的过程由PDHMS地面单元31或者由RTU 37执行复制功能。SCADA主机服务器36随后将恢复的数据重取到SCADA历史库81中，根据从RTU 37或PDHMS地面单元31接收的恢复文件来重新创建或者以其他方式生成与缺失数据相关的新CSV文件，并且将（一个或多个）文件传输到PI接口节点（下面描述）。如果在传送过程期间文件传输过程失败，则可以重复该文件过程直到文件被成功复制为止。

PI系统层：

在正常操作期间，SCADA数据历史库（OSI PI）81使用OPC DA协议与SCADA OPC服务器通信。注意，对于专用PI接口节点机器，OPC Tunneller可以用于桥接SCADA OPC服务器分布式部件对象模型（DCOM）和PI接口节点DCOM对象之间的连接。在丢失和修复到PDHM/RTU/SCADA的连接时，SCADA OPC服务器可以将CSV文件递送到PI接口节点目录。

根据优选配置，SCADA CSV文件利用具有与由PDHMS地面单元31创建的CSV文件相同的内容的以下文件名称约定：

Wxxxx_c_yymmddh1h2.csv，

由此：

“Wxxxx”是井身份（PDHM唯一ID）；

“_”（下划线）是字符串分隔符；

“c”是文件内部的数据行（第二和第四行）中的例外标签的数目（2、4或6）；

“yymmdd”是日期；

“h1”是故障开始时间小时（00至23）；以及

“h2”是故障的持续时间——小时数目（01至24）。

当SCADA CSV文件被成功递送到PI接口节点目录时，在PI接口节点上运行的程序可以触发历史恢复动作。运行的程序可以激活PI接口节点目录上的OPC HDA客户端，其触发OPC HDA客户端询问SCADA服务器。历史恢复时段可以例如从由SCADA OPC服务器创建的可以遵循上述文件名称约定的CSV文件名称中导出。注意，根据示例性配置，该历史恢复时段仅被提供用于PI规范历史恢复。

在PI节点接口上运行的程序可以直接激活从PI接口节点到连续PI服务器和ORACLE数据库83的数据传播。因此，用于PI接口节点的一次一批（one time batch）的OPCHDA接口、用于连续PI服务器（本地PI服务器、区域PI服务器、中央PI服务器）的一次一批的PI到PI接口以及用于公司PI服务器的一次一批的RDBMSPI接口可以仅使用规范历史恢复来开始。

当数据从SCADA OPC HDA数据库到达时，其可以被存储到PI档案数据库。当数据将无序到达时，可以绕过例外和压缩标签。受影响的接口包括OPCHDA接口、每个PI到PI接口以及实时数据库管理系统PI（RDBMSPI）接口。注意，根据本发明的示例性实施例，针对I字段标签的例外和压缩未被预先配置在PI-OPC接口、PI到PI接口或者RDBMSPI接口上。

在CSV文件已被处理之后，可以使用指示成功或错误处理的扩展来对文件重新命名。在预先选择/预先选择的时间段之后，为了减少存储需要，可以删除这些已被无错误地处理的文件。

SQL/Oracle数据库系统层：

公司中央PI服务器和SQL/Oracle数据库83之间的通信可以经由RDBMSPI接口（未示出）管理。这是可以在PI档案数据库和SQL数据库（Oracle）之间交换数据的特定接口。Oracle数据库83可以在正常操作期间通过PI服务器RDBMSPI接口接收实时数据。在通信和/或系统故障时，Oracle数据库83可以处于待机，等待通信/系统修复。作为响应，PI系统可以激活PI服务器和Oracle之间的另一RDBMSPI实例，借此PI服务器可以向Oracle发送恢复的缺失数据。Oracle随后将缺失数据以适当的次序重新按索引编入Oracle数据库83内。

软件/程序产品增强：

本领域的一位普通技术人员应当理解，为了满足可升级数据保持目标（即，至少七天，但是更优选地，至少三十天或更高）、快速数据更新频率以及从PDHM系统30向公司Oracle数据库83提供可靠数据，存在许多软件/程序产品特征和功能，其已被分立地分布到每个PDHM地面单元31、每个RTU 37、SCADA主机服务器36或其代理主机服务器、PI接口节点、公司PI和Oracle数据库83自身，其使这些系统成为针对以传统形式的这些系统唯一配置的“专用”系统。

此外，重要的是注意，尽管在功能全面的装置（例如参见图1-5）的背景下描述了本发明的各种实施例，但是本领域的技术人员将认识到，本发明和/或其方面的至少部分的机制能够以存储用于在一个处理器、多个处理器等上执行的指令集的多种形式分布在计算机可读介质的形式中，并且无论用于实际执行该分布的信号承载介质的特定类型如何，本发明的实施例同样适用。计算机可读介质的示例包括但不限于：非易失性硬编码类型介质，诸如只读存储器（ROM）、CD-ROM和DVD-ROM、或者可擦除电可编程只读存储器（EEPROM），可记录类型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、CD-R/RW、DVD-RAM、DVD-R/RW、DVD+R/RW、HD-DVD、存储器棒、小型盘、激光盘、蓝光盘、闪存驱动器、和其他较新类型的存储器，以及某些类型的传送类型介质，诸如例如，能够存储指令集的数字和模拟通信链路。该介质可以包含例如操作指令和关于与上面描述的每个PDHMS地面单元31、（一个或多个）RTU 37和SCADA主机服务器36关联的方法步骤/操作的操作指令。

有利地，本发明的各种实施例提供了如下解决方案，其旨在满足倘若由于通信介质故障和/或数据传送链中牵涉的其他部件的其他故障（被共同称为通信链路或通路故障）引起的数据流中断时的PDHMS数据的存储和取回需要，该解决方案可以在正常操作期间使当前建立的用于数据传送的方法和实践完好（即在正常操作期间保持相同），并且可以应用于支持兼容文件创建方法的并且配备有高带宽传送能力（例如，配备有以太网端口等）的任何Modbus Salve单元。

本发明的各种实施例有利地提供了一种用于取回在PDHMS地面单元31中生成和存储的过程数据并且使该数据可用于所有其他系统的解决方案，其可以满足倘若由于通信介质故障和/或数据传送链中牵涉的其他部件的故障引起的数据流中断时的PDHMS数据的可升级数据存储和取回。根据本发明的各种实施例，该解决方案是基于所引入的PDHMS地面单元31的如下能力：在延伸的时间段中将扫描的数据记录到例如CSV文件中，同时使实时数据可用于由主机系统在正常操作期间取出。倘若数据流中断，记录在CVS文件中的数据将从PDHM地面单元31传输到包括SCADA主机服务器36、PI服务器82和Oracle数据库83的所有上层以填补缺失数据。

本发明的各种实施例有利地提供了对导致基于数据保持的系统的PDHMS地面单元到主机数据流逻辑的增强关注，并且致力于各种功能方面，包括存储需要、收集的数据文件管理和内务工作、系统同步、以及将FTP功能集成在数据流中，其导致基于数据保持的系统。本发明的各种实施例还有利地通过web服务器或者通过实际的主机通信modbus TCP或者其他遥控类型协议（DNP 3、Profibus等）提供了数据访问性。本发明的各种实施例还有利地提供了一种装置，其独立于PDHMS地面单元31的接口（以太网、串行或二者），并且独立于井下传感器介质（即，有线/无线）及其嵌入逻辑。本发明的各种实施例提供了一种宽带管理方法，其通过定义收集的数据上的死区，因此其他无用数据不会在地面单元/RTU和主机之间传送，但是这不过例如通过使用与每60秒的实际读数耦合的、每秒收集的数据上的死区，加强（enforce）了数据质量。

本发明的各种实施例有利地提供了一种集成系统解决方案，其利用例如具有对一个实体永置井下监测和数据获取系统的增强关注的星形网络。本发明的各种实施例可以是基于具有客户端/服务器和通信接口能力的孤立的集成系统，其可以独立于通信物理特性（光纤、以太网CAT 5、5e、6）。本发明的各种实施例提供了可升级数据存储，其可以支持基于每一秒的采样频率的按月的数据，使用每月的文件目录方案——例如，每月一个目录，具有油田特定PDHM唯一ID的每天（24小时）一个文件，包含捕获的井下过程数据点的每秒一个记录，每个数据点包括针对每组分立的和隔开的井下传感器33基本上同时捕获的实时压力和温度对，其优选地仅使用逗号或制表符定界；以及内务工作方案，由此诸如例如通过使用环形缓冲器布置，在PDHMS存储容量达到总容量（例如，最小1GB）的80%时，时间上的第一文件被迭代地删除。根据本发明的各种实施例的各种其他优点包括使用串行Modbus（例如，在串行RS-485上）和IP上的Modbus（例如，以太网）、数据的时间戳记、以及例如以以下格式YYYMMDDHHMMSS提供的、用于更新所有PDHMS地面单元31和RTU 37的内部时钟的数据的系统级同步。

在附图和说明书中，已公开了本发明的典型的优选实施例，并且尽管采用了特定的术语，但是这些术语仅用于描述性意义而非用于限制目的。通过具体参照这些说明的实施例，已相当详细地描述了本发明。然而，将明显的是，在前述说明书中描述的本发明的精神和范围内可以进行各种修改和改变。例如，详细描述主要集中于RS-485串行接口。将取代RS-485串行接口的下一代串行接口将被理解为在本发明的范围内，并且将被理解为其等同方案。

Claims (40)

1.一种用于管理钻后操作数据获取的装置(30)，所述装置(30)包括永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)和接收器传送器单元RTU(37)，所述装置(30)特征在于：

所述永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)具有：

串行接口(41)和宽带接口(45)，用于选择性地提供包括多个捕获的井下过程数据点的井下过程数据的连续实时数据流，每个数据点包括经由多个分立的和隔开的井下传感器(33)基本上同时捕获的多个实时压力和温度对；并且用于提供在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间存储在一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的恢复文件传送，

第一数据存储介质(53、47)，用于临时存储每个捕获的数据点，

第二数据存储介质(47、53)，用于存储定义恢复数据的在位于所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间收集的每个捕获的数据点，以及

控制器(43)，被配置为当发生下游通信故障时检测所述故障，并且使各个PDHMS地面单元(31)在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间将所述恢复数据存储在所述第二数据存储介质(47、53)中的一个或多个恢复文件(46)中；以及

所述接收器传送器单元RTU(37)与所述PDHMS地面单元(31)的串行接口(41)通信并且包括RTU控制器(59)，所述RTU控制器(59)被配置为收集由所述PDHMS地面单元(31)收集的连续实时数据，以及当发生所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)之间的通信故障时检测所述通信故障的存在——所述通信故障定义RTU-PDHMS地面单元通信故障，并且所述RTU控制器(59)进一步被配置为检测在所述RTU(37)下游的下游通信故障。

2.根据权利要求1所述的装置(30)，其中所述PDHMS地面单元(31)的控制器(43)包括处理器(51)，耦合到该处理器(51)的存储器(53)，以及存储在该存储器(53)中的并包括指令的程序产品(55)，当所述处理器(51)执行该指令时，使得所述PDHMS地面单元(31)执行以下操作：

根据预先选择的间隔，从多个关联的井下传感器(33)接收包括实时压力和温度的实时过程数据；

在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间将接收的过程数据存储在所述一个或多个恢复文件(46)中；以及

响应于下游通信重建，基本上同时地在所述串行接口(41)上提供捕获的数据的连续实时数据流并且在所述宽带接口(45)上提供在所述一个或多个恢复文件(46)中存储的过程数据的至少部分，从而不打断地提供在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间存储的恢复数据的恢复文件传送。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，

其中所述PDHMS地面单元(31)的控制器(43)被进一步配置为根据如下约定将针对所述PDHMS地面单元(31)的各个恢复数据存储在所述一个或多个恢复文件(46)中：

每个恢复文件(46)被分立地指配给与每个其他的恢复文件(46)不同的特定的年、月和日，并且包含针对所述PDHMS地面单元(31)的PDHMS地面单元唯一身份以及高达86000个捕获的过程数据点，

每个捕获的过程数据点与指示何时从相应的多个井下传感器(33)中捕获各个过程数据的年、月、日、小时、分钟和秒关联，

每个捕获的过程数据点包括多个压力和温度对和指示小时、分钟和秒的相应的时间戳记，以使用以下中的一个或多个进行定界的文本格式提供每个捕获的数据点的单独数据元素：逗号和制表符，

每个捕获的数据点以一秒间隔存储在具有匹配的关联的年、月和日的恢复文件(46)中，以及

包括在多个不同的日上延伸的多个捕获的过程数据点的恢复数据根据所述多个捕获的过程数据点中的每个分立数据点的各个时间戳记而跨越相应的多个不同的恢复文件(46)进行分布；以及

其中所述PDHMS地面单元(31)的控制器(43)被进一步配置为基于以下约定来提供文件删除内务工作：一旦所述第二数据存储介质(47、53)的整体存储容量达到总存储容量的80％，则创建的最先恢复文件(46)是待删除的最先恢复文件(46)。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，其中所述PDHMS地面单元(31)被进一步配置为允许在由以下中的一个或多个进行的复制访问期间没有文件访问违规的情况下使用由所述PDHMS地面单元(31)另外捕获的过程数据点进行恢复文件更新期间进行复制访问：所述RTU(37)、SCADA主机服务器(36)、以及与SCADA主机服务器(36)通信的中间主机服务器。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，其中所述RTU(37)被进一步配置为与所述PDHMS地面单元(31)通信以使所述PDHMS地面单元(31)在所述RTU(37)下游的下游通信故障期间存储恢复数据。

6.根据权利要求4所述的装置(30)，其中所述PDHMS地面单元(31)被配置为用作文件传输协议FTP服务器，其中所述RTU(37)被配置为用作FTP客户端，并且其中所述RTU控制器(59)包括RTU处理器(61)，耦合到该RTU处理器(61)的RTU存储器(63)，以及存储在该RTU存储器(63)中的并包括指令的程序产品(65)，当所述RTU处理器(61)执行该指令时，使得所述RTU(37)执行以下操作：

监测RTU-PDHMS地面单元通信链路的健康状态，所述RTU-PDHMS地面单元通信链路提供所述RTU(37)和所述PDHMS地面单元(31)之间的通信通路；

当发生所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时检测所述故障；

确定所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障发生时的时间和日期；

当发生所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时将所述故障报告给SCADA主机服务器(36)；

当发生故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复时检测所述修复；

确定故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复发生时的时间和日期；

识别存储在所述PDHMS地面单元(31)的第二数据存储介质中的多个恢复文件(46)中的一个或多个恢复文件(46)中的哪些文件包含在所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到所述RTU(37)的捕获的井下过程数据点，响应于所述RTU(37)确定所述一个或多个恢复文件(46)包含具有落在在所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间和其修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点而由所述RTU(37)识别所述一个或多个恢复文件(46)；

发出复制所述一个或多个恢复文件(46)的FTP命令，所述恢复文件包含由与故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路关联的各个PDHMS地面单元(31)先前捕获的并且由于其故障而未递送的恢复数据；以及

从复制的一个或多个恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间并且结束于其修复时间。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，

其中所述RTU(37)被配置为轮询每个PDHMS地面单元(31)并且以每秒一个样本的速率从每个关联的PDHMS地面单元(31)连续收集每个捕获的井下过程数据点；以及

其中所述RTU(37)被配置为提供捕获的井下过程数据作为具有以下死区的例外报告的标记：

压力±0.01psi，以及

温度±0.1度。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，

其中所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)每个均包括内部时钟；

其中所述装置(30)进一步包括监督控制和数据获取SCADA系统(35)，该系统包括被配置为用作针对所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)的时间同步主设备的SCADA主机服务器(36)；以及

其中所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)每个均被分立地配置为从所述SCADA系统(35)接收时间同步信号以更新其各个内部时钟。

9.根据权利要求1或2中任一项所述的装置(30)，其特征进一步在于：

网络接口(39)，包括以太网交换机；以及

SCADA系统(35)，包括SCADA主机服务器(36)，该SCADA主机服务器(36)经由所述网络接口(39)与所述PDHMS地面单元(31)的宽带接口(45)通信并且与所述RTU(37)通信，并具有SCADA处理器(71)，耦合到该SCADA处理器(71)的SCADA存储器(73)，以及存储在SCADA该存储器(73)中的并包括指令的程序产品(75)，当所述SCADA处理器(71)执行该指令时，使得所述SCADA主机服务器(36)执行以下操作：

监测所述PDHMS地面单元(31)和RTU(37)之间的以及所述RTU(37)和所述SCADA系统(35)之间的通信以定义多个上游通信链路，

当发生上游通信链路之一中的通信故障时确定所述通信故障的存在，

确定故障的上游通信链路的故障时间，以及

响应于所述故障的上游通信链路上的通信修复进行如下操作：

确定所述故障的上游通信链路的修复时间，

捕获包括由所述PDHMS地面单元(31)实时捕获的过程数据的实时过程数据，

开始复制定义恢复数据的一个或多个恢复文件(46)中的每个恢复文件，每个恢复文件包含由一个PDHMS地面单元(31)先前捕获和存储的并且由于故障的上游通信通路上的通信丢失而未递送的恢复数据的至少一部分，

将所述恢复数据重取到SCADA历史库中，以及

创建用于在所述SCADA主机服务器(36)下游的下游通信链路上传输的包括所述恢复数据的单个新文件，所述新文件包括来自复制的一个或多个恢复文件(46)的过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于当发生上游通信故障时的时间并且结束于当发生上游通信修复时的时间。

10.根据权利要求1所述的装置(30)，其特征进一步在于包括SCADA主机服务器(36)的SCADA系统(35)，该SCADA主机服务器(36)被配置为：

轮询所述RTU(37)以第一预定速率从所述RTU(37)收集表示由所述PDHMS地面单元(31)捕获的并且当存在例外时例外报告的所捕获的压力和温度数据的数据，从而减少所述RTU(37)和所述SCADA主机服务器(36)之间的带宽需要，以及

以第二预定速率连续收集由所述PDHMS地面单元(31)捕获的所捕获的压力和温度数据，从而确保加强数据质量。

11.根据权利要求10所述的装置(30)，

其中所述第一预定速率包括每秒一个样本的速率；以及

其中所述第二预定速率包括每分钟一个样本的速率。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的装置(30)，

其中所述SCADA系统(35)包括用于存储收集的数据的SCADA数据库；

其中所述SCADA主机服务器(36)被定位为与用于存储收集的数据的所述SCADA数据库通信；以及

其中所述SCADA数据库被配置具有以下死区的例外报告：

压力±0.01psi，以及

温度±0.1度。

13.一种用于管理钻后操作数据获取的装置(30)，所述装置(30)包括：多个永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)；接收器传送器单元RTU(37)；以及监督控制和数据获取SCADA系统(35)，所述装置(30)的特征在于：

所述多个永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)每个均包括：

串行接口(41)，用于提供包括多个捕获的井下过程数据点的井下过程数据的连续实时数据流，每个数据点包括经由多个分立的和隔开的井下传感器(33)基本上同时捕获的多个实时压力和温度对，

易失性数据存储介质(53)，用于临时存储每个捕获的数据点，

非易失性数据存储介质(47)，用于存储定义恢复数据的在位于各个PDHMS地面单元(31)下游的下游通信链路故障期间收集的每个捕获的数据点，

宽带接口(45)，用于提供在下游通信链路故障期间存储在一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的恢复文件传送，以及

控制器(43)，被配置为当发生在各个PDHMS地面单元(31)下游的下游通信链路故障时检测所述故障，并且使各个PDHMS地面单元(31)在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信故障期间将恢复数据存储在所述非易失性数据存储介质(47)中的一个或多个恢复文件(46)中；

所述接收器传送器单元RTU(37)与所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个的串行接口(41)通信并且包括RTU控制器(59)，所述RTU控制器(59)被配置为收集由所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个收集的过程数据的连续实时数据流，检测在所述RTU(37)下游的下游通信链路故障，与所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个通信以使所述PDHMS地面单元(31)在下游通信链路故障期间存储恢复数据，并且当发生所述多个PDHMS地面单元(31)之一和所述RTU(37)之间的RTU-PDHMS地面单元通信链路中的通信故障时检测所述通信故障的存在——所述通信故障定义RTU-PDHMS地面单元通信链路故障，确定所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间，报告所述RTU-PDHMS地面单元通信链路故障，并且确定定义RTU-PDHMS地面单元通信链路修复的故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复时间；

网络接口(39)；以及

监督控制和数据获取SCADA系统(35)包括SCADA主机服务器(36)，该SCADA主机服务器(36)经由所述网络接口(39)与所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个的宽带接口(45)通信并且与所述RTU(37)通信并且包括SCADA控制器(69)，所述SCADA控制器(69)被配置为监测每个PDHMS地面单元(31)和关联的RTU(37)之间的以及所述RTU(37)和所述SCADA系统(35)之间的通信以定义多个上游通信链路，当发生上游通信链路之一中的通信故障时确定所述通信故障的存在，确定故障的上游通信链路的故障时间，响应于所述故障的上游通信链路上的通信修复而确定所述故障的上游通信链路的修复时间，并且在所述故障的上游通信链路上的通信修复时，捕获包括由所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个实时捕获的过程数据的实时过程数据并且取回与由一个或多个PDHMS地面单元(31)先前捕获和存储的并且由于各个故障的上游通信链路的通信故障而未递送的恢复数据相关的过程数据。

14.根据权利要求13所述的装置(30)，其中每个PDHMS地面单元(31)的控制器(43)包括处理器(51)，耦合到该处理器(51)的存储器(53)，以及存储在该存储器(53)中的并包括指令的程序产品(55)，当所述处理器(51)执行该指令时，使得所述PDHMS地面单元(31)执行以下操作：

根据预先选择的间隔，从多个关联的井下传感器(33)接收包括实时压力和温度的实时过程数据；

在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信链路故障期间将接收的过程数据存储在所述一个或多个恢复文件(46)中；以及

响应于下游通信链路重建，基本上同时地在所述串行接口(41)上提供捕获的数据的连续实时数据流并且在所述宽带接口(45)上提供在所述一个或多个恢复文件(46)中存储的过程数据的至少部分，从而不打断地提供在下游通信链路故障期间存储的恢复数据的恢复文件传送。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，

其中每个PDHMS地面单元(31)的宽带接口(45)包括以太网接口；

其中每个PDHMS地面单元(31)的串行接口(41)包括以下中的一个或多个：RS-232串行接口和RS-485串行接口；

其中每个PDHMS地面单元(31)被定位为与相应的多个分立的和隔开的井下传感器(33)通信，每个传感器提供温度、压力、或者温度和压力过程数据；

其中每个PDHMS地面单元(31)被配置为以每秒一个样本的速率基本上同时地从所述多个井下传感器(33)中的每个迭代地连续地收集压力和温度，从而形成捕获的井下过程数据点；

其中每个PDHMS地面单元(31)的控制器(43)被配置为在收集各个内部温度和压力数据时使各个PDHMS地面单元(31)对每个井下过程数据点打上时间戳记；以及

其中每个PDHMS地面单元(31)被配置为支持FTP功能以实现恢复数据到以下中的一个或多个的文件传输：所述RTU(37)、所述SCADA主机服务器(36)、以及与SCADA主机服务器(36)通信的中间主机服务器。

16.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，

其中所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个和所述RTU(37)分立地包括内部时钟；

其中所述SCADA系统(35)被配置为用作针对所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个和所述RTU(37)的时间同步主设备；以及

其中每个PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)每个均被分立地配置为从所述SCADA系统(35)接收时间同步信号以更新其各个内部时钟。

17.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，

其中每个PDHMS地面单元(31)的控制器(43)被进一步配置为根据以下约定将针对各个PDHMS地面单元(31)的各个恢复数据存储在所述一个或多个恢复文件(46)中：

每个恢复文件(46)被分立地指配给与每个其他的恢复文件(46)不同的特定的年、月和日，并且包含针对各个PDHMS地面单元(31)的PDHMS地面单元唯一身份以及高达86000个捕获的过程数据点，

每个捕获的过程数据点与指示何时从相应的多个井下传感器(33)中捕获各个过程数据的年、月、日、小时、分钟和秒关联，

每个捕获的过程数据点包括多个压力和温度对和指示小时、分钟和秒的相应的时间戳记，以使用以下中的一个或多个进行定界的文本格式提供每个捕获的数据点的单独数据元素：逗号和制表符，

每个捕获的数据点以一秒间隔存储在具有匹配的关联的年、月和日的恢复文件(46)中，以及

包括在多个不同的日上延伸的多个捕获的过程数据点的恢复数据根据所述多个捕获的过程数据点中的每个分立数据点的各个时间戳记而跨越相应的多个不同的恢复文件(46)进行分布；以及

其中每个PDHMS地面单元(31)的控制器(43)被进一步配置为基于以下约定来提供文件删除内务工作：一旦所述非易失性数据存储介质(47)的整体存储容量达到总存储容量的80％，则创建的最先恢复文件(46)是待删除的最先恢复文件(46)；以及

其中每个PDHMS地面单元(31)被进一步配置为允许在由以下中的一个或多个进行的复制访问期间没有文件访问违规的情况下使用由各个PDHMS地面单元(31)另外捕获的过程数据点进行恢复文件更新期间进行复制访问：所述RTU(37)、所述SCADA主机服务器(36)、以及与SCADA主机服务器(36)通信的中间主机服务器。

18.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，

其中每个PDHMS地面单元(31)被配置为用作文件传输协议FTP服务器，其中所述RTU(37)被配置为用作FTP客户端，并且其中所述RTU控制器(59)包括RTU处理器(61)，耦合到该RTU处理器(61)的RTU存储器(63)，以及存储在该RTU存储器(63)中的并包括指令的程序产品(65)，当所述RTU处理器(61)执行该指令时，使得所述RTU(37)执行以下操作：

记录当所述RTU-PDHMS地面单元通信链路故障发生时的时间和日期以及当故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路被修复时的时间和日期；以及

对于所述多个PDHMS地面单元(31)中的每个，确定所述一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件包含在所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间和所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复时间之间延伸的时间连续体之间捕获的恢复数据，从而确定所述一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件要被访问并且从各个PDHMS地面单元(31)取回；以及

其中SCADA主机服务器(36)包括SCADA处理器(71)，耦合到该SCADA处理器(71)的SCADA存储器(73)，以及存储在该SCADA存储器(73)中的并包括指令的程序产品(75)，当所述SCADA处理器(71)执行该指令时，使得所述SCADA主机服务器(36)执行以下操作：

发出复制恢复文件(46)的FTP命令，所述恢复文件包括与由所述多个PDHMS地面单元(31)中的一个或多个先前捕获的并且由于上游通信故障而未递送的数据相关的恢复数据，响应于所述RTU(37)或SCADA主机服务器(36)确定恢复文件(46)包含具有落在在所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间和故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点而选择用于复制的恢复文件(46)，以及

从复制的恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于所述RTU-PDHMS地面单元通信链路的故障时间并且结束于故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路的修复时间。

19.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，其中每个PDHMS地面单元(31)被配置为用作文件传输协议FTP服务器，其中所述RTU(37)被配置为用作FTP客户端，并且其中所述RTU控制器(59)包括RTU处理器(61)，耦合到该RTU处理器(61)的RTU存储器(63)，以及存储在该RTU存储器(63)中的并包括指令的程序产品(65)，当所述RTU处理器(61)执行该指令时，使得所述RTU(37)执行以下操作：

监测多个RTU-PDHMS地面单元通信链路的健康状态，每个RTU-PDHMS地面单元通信链路提供所述RTU(37)和所述多个PDHMS地面单元(31)中的分立的一个PDHMS地面单元之间的通信通路；

当发生所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时检测所述故障；

记录当所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障发生时的时间和日期；

当发生所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时将所述故障报告给所述SCADA主机服务器(36)；

当发生所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路的修复时检测所述修复；

记录当所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路的修复发生时的时间和日期；

识别存储在与所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路关联的PDHMS地面单元(31)的所述非易失性数据存储介质(47)中的多个恢复文件(46)中的一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件包含在所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到所述RTU(37)的捕获的井下过程数据点，响应于所述RTU(37)确定所述一个或多个恢复文件(46)包含具有落在在所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时间和其修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点而由所述RTU(37)识别所述一个或多个恢复文件(46)；

发出复制所述一个或多个恢复文件(46)的FTP命令，所述恢复文件包含由与故障的RTU-PDHMS地面单元通信链路关联的各个PDHMS地面单元(31)先前捕获的并且由于其故障而未递送的恢复数据；以及

从复制的一个或多个恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于所述多个RTU-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时间并且结束于其修复时间。

20.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，其中所述SCADA主机服务器(36)包括SCADA处理器(71)，耦合到该SCADA处理器(71)的SCADA存储器(73)，以及存储在该SCADA存储器(73)中的并包括指令的程序产品(75)，当所述SCADA处理器(71)执行该指令时，使得所述SCADA主机服务器(36)执行以下操作：

响应于所述故障的上游通信链路的修复，开始复制定义恢复数据的一个或多个恢复文件(46)中的每个，每个恢复文件分立地包含由与所述故障的上游通信链路关联的PDHMS地面单元(31)之一先前捕获和存储的并且由于其故障而未递送的恢复数据的至少一部分；

将所述恢复数据重取到SCADA历史库中；以及

创建用于在所述SCADA主机服务器(36)下游的下游通信链路上传输的包括所述恢复数据的单个新文件，所述新文件包括来自复制的一个或多个恢复文件(46)的过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于当发生上游通信故障时的时间并且结束于当发生上游通信修复时的时间。

21.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，其中每个PDHMS地面单元(31)被配置为用作文件传输协议FTP服务器，其中所述SCADA主机服务器(36)被配置为用作FTP客户端，其中所述SCADA控制器(69)包括SCADA处理器(71)，耦合到该SCADA处理器(71)的SCADA存储器(73)，以及存储在该SCADA存储器(73)中的并包括指令的程序产品(75)，当所述SCADA处理器(71)执行该指令时，使得所述SCADA主机服务器(36)执行以下操作：

监测多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路的健康状态，每个SCADA-PDHMS地面单元通信链路提供所述SCADA主机服务器(36)和所述多个PDHMS地面单元(31)中的分立的一个PDHMS地面单元之间的通信通路；

当发生所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时检测所述故障；

记录当所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路之一的故障发生时的时间和日期；

当发生所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路的修复时检测所述修复；

记录当所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路的修复发生时的时间和日期；

识别存储在与所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路中的故障的通信链路关联的PDHMS地面单元(31)的所述非易失性数据存储介质(47)中的多个恢复文件(46)中的一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件包含在所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路之一的故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到所述SCADA主机服务器(36)的捕获的井下过程数据点，响应于确定所述一个或多个恢复文件(46)包含具有落在在所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路故障之一的故障时间和其修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点而由所述SCADA主机服务器(36)识别所述一个或多个恢复文件(46)；

发出复制所述一个或多个恢复文件(46)的FTP命令，所述恢复文件包含由与故障的SCADA-PDHMS地面单元通信链路关联的各个PDHMS地面单元(31)先前捕获的并且由于其故障而未递送的恢复数据；

从复制的一个或多个恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时间并且结束于其修复时间以定义恢复数据；以及

创建用于在所述SCADA主机服务器(36)下游的下游通信链路上传输的包括所述恢复数据的单个新文件，所述新文件包括来自复制的一个或多个修复文件的过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于所述多个SCADA-PDHMS地面单元通信链路之一的故障时间并且结束于其修复时间。

22.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(30)，

其中所述RTU(37)被配置为轮询每个PDHMS地面单元(31)，并且以每秒一个样本的速率从每个关联的PDHMS地面单元(31)连续收集每个捕获的井下过程数据点；

其中所述RTU(37)被进一步配置为提供捕获的井下过程数据作为具有以下死区的例外报告的标记：

压力±0.01psi，以及

温度±0.1度；

其中所述SCADA主机服务器(36)被配置为轮询所述RTU(37)，以每秒一个样本的速率从所述RTU(37)收集表示由每个PDHMS地面单元(31)捕获的并且当存在例外时例外报告的所捕获的压力和温度数据的数据以减少所述RTU(37)和所述SCADA主机服务器(36)之间的带宽需要，并且以每分钟一个样本的速率连续收集由每个PDHMS地面单元(31)捕获的所捕获的压力和温度数据以确保加强数据质量；

其中所述SCADA主机服务器(36)与用于存储收集的数据的SCADA数据库通信；以及

其中所述SCADA数据库被配置具有以下死区的例外报告：

压力±0.01psi，以及

温度±0.1度。

23.一种管理钻后操作数据获取的方法，所述方法包括如下步骤：提供永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)和从多个井下压力传感器(33)接收过程数据，所述方法的特征在于如下步骤：

提供用于管理钻后操作数据获取的装置(30)，所述装置包括：包括串行接口(41)和宽带接口(45)的永置井下监测系统PDHMS地面单元(31)，与所述PDHMS地面单元(31)的串行接口(41)通信的关联的接收器传送器单元RTU(37)，包括以太网交换机的网络接口(39)，以及经由所述网络接口(39)与所述PDHMS地面单元(31)的宽带接口(45)和所述RTU(37)通信的监督控制和数据获取SCADA主机服务器(36)；

由所述PDHMS地面单元(31)根据预先选择的间隔而从与其关联的多个分立的和隔开的井下压力传感器(33)接收包括实时压力和温度的实时过程数据的基本连续流；

响应于接收到实时过程数据，提供包括多个捕获的井下过程数据点的捕获的井下过程数据的连续实时数据流，每个数据点包括经由所述多个分立的和隔开的井下传感器(33)基本上同时捕获的多个实时压力和温度对；

当发生以下中的一个或多个之间的下游通信故障时检测所述故障：所述PDHMS地面单元(31)和关联的RTU(37)，以及所述RTU(37)和所述SCADA主机服务器(36)；所述故障在发生位于所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信通路故障时单独地和共同地定义所述下游通信通路故障；

响应于位于所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信通路故障，所述PDHMS地面单元(31)将接收的实时过程数据存储在用于定义恢复数据的一个或多个恢复文件(46)中；以及

响应于下游通信通路重建，所述PDHMS地面单元(31)基本上同时地在所述串行接口(41)上提供捕获的数据的连续实时数据流并且在所述宽带接口(45)上提供存储在所述一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的至少部分，从而不打断地提供在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信通路故障期间存储的恢复数据的恢复文件通信。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

所述PDHMS地面单元(31)向每个恢复文件(46)指配与每个其他的恢复文件(46)不同的截然不同的年、月和日，并且向每个恢复文件(46)指配与同所述RTU(37)通信的任何其他PDHMS地面单元(31)截然不同的针于所述PDHMS地面单元(31)的PDHMS地面单元唯一身份；

所述PDHMS地面单元(31)使每个捕获的过程数据点与指示何时从所述多个井下传感器(33)捕获与所述PDHMS地面单元(31)关联的各个过程数据的年、月、日、小时、分钟和秒关联，每个捕获的过程数据点包括所述多个压力和温度对和指示小时、分钟和秒的相应的时间戳记，以使用以下中的一个或多个进行定界的文本格式提供每个捕获的数据点的各个数据元素：逗号和制表符；以及

所述PDHMS地面单元(31)将每个捕获的数据点以一秒间隔存储在具有匹配的关联的年、月和日的各个恢复文件(46)中。

25.根据权利要求23所述的方法，其中所述PDHMS地面单元(31)包括非易失性数据存储介质(47)，所述非易失性数据存储介质(47)被配置为存储所述一个或多个恢复文件(46)中的每个，所述方法的特征进一步在于如下步骤：

所述PDHMS地面单元(31)基于以下约定来提供文件删除内务工作：一旦所述非易失性数据存储介质(47)的整体存储容量达到总存储容量的80％，则创建的最先恢复文件(46)是待删除的最先恢复文件(46)。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征进一步在于步骤：

所述PDHMS地面单元(31)当在由以下中的一个或多个进行的复制访问期间没有文件访问违规的情况下使用另外捕获的过程数据点同时执行其恢复文件更新时提供对所述一个或多个恢复文件(46)之一的复制访问：所述RTU(37)、所述SCADA主机服务器(36)以及与SCADA主机服务器(36)通信的中间主机服务器，从而防止打断捕获的数据的连续实时数据流的同时提供。

27.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

向所述PDHMS地面单元(31)发出文件传输协议FTP命令以复制所述一个或多个恢复文件(46)并且将所述一个或多个恢复文件(46)传输到所述SCADA主机服务器(36)，从而提供在RTU-SCADA通信故障期间存储在一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的恢复，发出文件传输协议命令的步骤由以下之一执行：所述RTU(37)、所述SCADA主机服务器(36)以及与SCADA主机服务器(36)通信的中间主机服务器。

28.根据权利要求27所述的方法，

其中经由所述PDHMS地面单元(31)的串行接口(41)收集捕获的井下过程数据的连续实时数据流并且通过所述以太网交换机(39)经由所述PDHMS地面单元(31)的宽带接口(45)传输复制的一个或多个恢复文件(46)，从而不打断地提供在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信通路故障期间存储的恢复数据的恢复文件恢复。

29.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

当在所述RTU(37)和所述SCADA主机服务器(36)之间不存在定义RTU-SCADA通信故障的实质通信故障时，由所述RTU(37)收集由所述PDHMS地面单元(31)提供的捕获的井下过程数据的连续实时数据流；

当RTU-SCADA通信故障发生时由所述RTU(37)检测所述故障的存在；

响应于检测到RTU-SCADA通信故障的存在，所述RTU(37)与所述PDHMS地面单元(31)通信以使所述PDHMS地面单元(31)开始在RTU-SCADA通信故障期间将恢复数据存储在非易失性数据存储介质中的所述一个或多个恢复文件(46)中；以及

响应于RTU-SCADA通信重建，所述RTU(37)重新开始从所述PDHMS地面单元(31)收集捕获的井下过程数据的连续实时数据流。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

所述RTU(37)向所述PDHMS地面单元(31)发出文件传输协议命令以复制所述一个或多个恢复文件(46)并且将所述一个或多个恢复文件(46)传输到所述SCADA主机服务器(36)，从而提供在RTU-SCADA通信故障期间存储在一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的恢复。

31.根据权利要求30所述的方法，

其中经由所述PDHMS地面单元(31)的串行接口(41)收集捕获的井下过程数据的连续实时数据流并且通过所述以太网交换机(39)经由所述PDHMS地面单元(31)的宽带接口(45)收集复制的一个或多个恢复文件(46)，从而不打断地提供在所述PDHMS地面单元(31)下游的下游通信通路故障期间存储的恢复数据的恢复文件恢复。

32.根据权利要求29所述的方法，其中所述RTU(37)被配置为提供捕获的井下过程数据作为具有以下死区的例外报告的标记：压力±0.01psi，以及温度±0.1度，所述方法的特征进一步在于由所述RTU(37)执行的以下步骤：

分析所收集的由所述PDHMS地面单元(31)提供的捕获的井下过程数据的连续实时数据流；以及

响应于所述数据分析，根据所述RTU死区配置来将所收集的捕获的井下过程数据发送到所述SCADA主机服务器(36)，从而减少RTU-SCADA带宽需要。

33.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

监测RTU-PDHMS地面单元通信通路的健康状态，所述RTU-PDHMS地面单元通信通路提供所述RTU(37)和所述PDHMS地面单元(31)之间的通信通路；

当发生所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时检测所述故障；

确定当所述一个RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障发生时的时间和日期；

当发生所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时将所述故障报告给所述SCADA主机服务器(36)；

当发生所述故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路的修复时检测所述修复；

确定当所述故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路的修复发生时的时间和日期；

识别由所述PDHMS地面单元(31)存储的多个恢复文件(46)中的一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件包含在所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到所述RTU(37)的捕获的井下过程数据点，响应于所述RTU(37)确定所述一个或多个恢复文件(46)包含具有落在在所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时间和其修复时间之间延伸的时间连续体内的时间戳记的一个或多个捕获的井下过程数据点而由所述RTU(37)识别所述一个或多个恢复文件(46)；

发出复制所述一个或多个恢复文件(46)的FTP命令，所述恢复文件包含由与故障的RTU-PDHMS地面单元通信通路关联的各个PDHMS地面单元(31)先前捕获的并且由于其故障而未递送的恢复数据；以及

从复制的一个或多个恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据，所提取的过程数据开始于所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障时间并且结束于其修复时间。

34.根据权利要求33所述的方法，

其中识别所述一个或多个恢复文件(46)中的哪些恢复文件包含在所述RTU-PDHMS地面单元通信通路的故障期间捕获和存储的并且由于其故障而未递送到所述RTU(37)的捕获的井下过程数据点的步骤由所述RTU(37)执行；以及

其中发出复制所述一个或多个恢复文件(46)的FTP命令并且从复制的一个或多个恢复文件(46)中提取过程数据和时间戳记数据的步骤由所述SCADA主机服务器(36)执行。

35.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

监测所述PDHMS地面单元(31)和RTU(37)之间的以及所述RTU(37)和所述SCADA系统(35)之间的通信以定义多个上游通信通路；

当发生定义故障的上游通信通路的、所述多个上游通信通路之一中的通信故障时由所述SCADA主机服务器(36)确定所述通信故障的存在；

确定故障的上游通信通路的故障时间；以及

响应于所述故障的上游通信通路上的通信修复：

确定所述故障的上游通信通路的修复时间，

开始复制定义恢复数据的一个或多个恢复文件(46)中的每个，每个恢复文件包含由一个PDHMS地面单元(31)先前捕获和存储的并且由于故障的上游通信通路上的通信丢失而未递送的恢复数据的至少一部分，

将所述恢复数据重取到SCADA历史库中，以及

创建用于在所述SCADA主机服务器(36)下游的下游通信通路上传输的包括恢复数据的单个新文件，所述新文件包括来自复制的一个或多个恢复文件(46)的过程数据和时间戳记数据，所述过程数据开始于当发生上游通信故障时的时间并且结束于当发生上游通信修复时的时间。

36.根据权利要求35所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：

所述SCADA主机服务器(36)向所述PDHMS地面单元(31)发出文件传输协议命令以复制所述一个或多个恢复文件(46)并且将所述一个或多个恢复文件(46)传输到所述SCADA主机服务器(36)，从而提供在RTU-SCADA通信故障期间存储在一个或多个恢复文件(46)中的恢复数据的恢复。

37.根据权利要求23所述的方法，其特征进一步在于如下步骤：轮询所述RTU(37)以从所述RTU(37)收集表示由所述PDHMS地面单元(31)捕获的所捕获的压力和温度数据的数据，对从所述RTU(37)接收的数据进行如下操作：

当存在例外时以第一预定速率例外报告给所述SCADA主机服务器(36)，从而减少所述RTU(37)和所述SCADA主机服务器(36)之间的带宽需要；以及

以第二预定速率报告给所述SCADA主机服务器(36)作为实际井下过程数据点和时间戳记数据而与例外报告死区无关，从而确保加强数据质量，所述第二预定速率基本上大于所述第一预定速率。

38.根据权利要求37所述的方法，

其中所述第一预定速率包括每秒一个样本的速率；以及

其中所述第二预定速率包括每分钟一个样本的速率。

39.根据权利要求37或38中任一项所述的方法，其中所SCADA主机服务器(36)包括用于存储收集的数据的SCADA数据库，其中所述SCADA数据库被配置为具有以下死区的例外报告：压力±0.01psi，以及温度±0.1度，所述方法的特征进一步在于由所述SCADA主机服务器(36)执行的以下步骤：

分析接收的由所述RTU(37)提供的实际井下过程数据点和时间戳记数据；以及

响应于所述数据分析，根据所述SCADA数据库死区配置来存储接收的实际井下过程数据点和时间戳记数据，从而减少SCADA系统(35)存储需要。

40.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，

其中所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)每个均包括内部时钟；

其中所述SCADA主机服务器(36)被配置为用作针对所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)的时间同步主设备；

其中所述PDHMS地面单元(31)和所述RTU(37)每个均被分立地配置为从所述SCADA系统(35)接收时间同步信号以更新其各个内部时钟；以及

其中所述方法的特征进一步在于如下步骤：通过执行以下中的一个或多个，根据相同定时源，使所述PDHMS地面单元(31)、RTU(37)和SCADA主机服务器(36)同步：

利用简单网络传输协议(SNTP)，根据GPS定时服务器来发送时间戳记消息，以及

根据串行IP上的modbus通信协议来发送时间戳记消息。