随着科技的发展,工业控制领域也在发生深刻的变化。在油田中,联合站因数量众多、分布地域广泛等特点,生产数据的采集监控主要采用的是依赖组态软件的SCADA系统,在应用的过程中,带来了一系列问题:首先,由于各联合站在SCADA系统选型上没有统一的规范,不同联合站的SCADA系统厂商、型号各异;其次,针对联合站各自情况不同,设计的SCADA系统也各不相同,相互独立的SCADA系统结构本身的封闭性会排斥与其他SCADA系统的资源共享。近年来在工业自动化中提出的OPC(OLE for Process Control)技术为硬件开发商和应用软件开发者提供了一套标准的接口规范。OPC规范在工业底层现场设备或者实时数据库等大数据源之间以及与上层用户和决策层的通信提供了统一的传输标准,为系统的集成和数据的监控、共享提供了方便。本文通过研究OPC技术开发一套油田分布式共享系统,该系统一方面通过OPC规范解析技术实现中间服务器与SCADA系统的交互,达到数据采集的目标;另一方面实现基于Web的远程监控,通过BP神经网络联合改进遗传算法实现负载均衡,减轻服务器负载压力。本文的主要研究内容如下:第一,分析OPC数据访问规范。通过分析传统的数据采集方法的缺陷不足,引出OPC规范,并将基于OPC规范的数据采集方案与传统数据采集方案进行比较,明确基于OPC规范的数据采集方案的开发意义,最后详细介绍OPC数据访问规范体系结构和内容。第二,基于OPC通信协议设计油田分布式共享系统结构。以大庆油田某一联合站采用的监控组态软件对于OPC接口的支持说明采用OPC方案的可行性,并给出基于OPC通信协议的油田分布式共享系统结构设计。第三,设计负载均衡算法。为了保证Web服务器集群各节点实时准确的负载信息,本文提出以各节点的CPU利用率、内存利用率、网络利用率、磁盘利用率、剩余时间利用率五项综合指标作为衡量标准,并通过构建神经网路对各节点的综合指标预测得到下个周期的服务器节点的分配比例,针对BP神经网络预测分配比例往往存在偏差的现象,难以达到精度要求,提出改进遗传算法,运用改进遗传算法的优秀全局搜索能力来搜素各服务器节点的分配比例最优解。第四,对中间服务器和油田数据分布式共享可视化子系统的实现。首先,通过引入OPC规范,利用OPC自动化接口和动态链接库设计开发具有较强通用性和面向过程数据通信的中间服务器;然后,采用C#.Net+Oracle作为系统开发平台,利用.Net、AJAX、VML、Socket等技术实现油田数据分布式共享可视化子系统。针对可视化子系统中用户访问速度慢的问题,提出一种中间服务器联合Web服务器的二级动态缓存结构,并在缓存的替换策略中引入最近缓存命中时间因子,能够增加缓存命中率,提升用户访问速度。