CN103993875A - 一种井口数据传输系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井口数据传输系统及方法，属于井口数据传输技术领域。采集装置、处理装置和控制装置；其中，所述采集装置用于采集井口数据信息；所述处理装置和所述采集装置连接，用于从所述采集装置获取所述井口数据信息，用于获取井口图像信息，并将所述井口数据信息和所述井口图像信息传输到所述控制装置；所述控制装置与所述处理装置连接，用于接收所述井口数据信息和所述井口图像信息，并根据所述井口数据信息和所述井口图像信息远程控制和配置所述处理装置。本发明解决了井口数据传输系统复杂，功耗大，稳定可靠性低的问题，减少了运行通道，降低了运行成本。

Description

一种井口数据传输系统及方法

技术领域

本发明涉及井口数据传输技术领域，特别涉及一种井口数据传输系统及方法。

背景技术

石油行业在高效率、低成本的中心井站管理模式下逐渐推行井口无人值守，这就需要实现井口数据的自动传输技术。

现有技术中采用的井口数据自动传输系统为：采用温度变送器、压力变送器、紧急切断阀阀位检测、闯入检测等数据采集设备进行井口数据信息的采集；采用监控摄像头进行井口图像信息的采集，各个数据采集设备采用电缆与RTU（Remote Terminal Unit，远程终端控制系统）组态模块连接，进行各项数据的处理；RTU将数据信息和图像信息分别通过两个GPRS（General Packet RadioService，通用分组无线服务）通道进行传输；各个装置的供电采用集中太阳能供电。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

一是由于进行数据处理时采用的RTU组态模块众多，而且与数据采集设备必须电缆连接，系统整体过于复杂，功耗大、稳定可靠性低；二是数据信息和图像信息通过两个通道上传，运行成本高。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种井口数据传输系统及方法。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种井口数据传输系统，所述系统包括：

采集装置、处理装置和控制装置；其中：

所述采集装置，包括：

采集模块，用于采集井口数据信息；

无线通讯模块，用于和处理装置通讯连接，将所述井口数据信息以无线方式发送到处理装置；

所述处理装置，包括：

图像获取模块，用于获取井口图像信息；

第一无线通讯模块，用于和所述采集装置通讯连接，接收所述采集装置发送的所述井口数据信息；

第二无线通讯模块，用于和所述控制装置通讯连接，将所述井口数据信息和所述井口图像信息一起打包以无线方式发送到所述控制装置，并接收所述控制装置的远程控制和配置；

所述控制装置与所述处理装置通讯连接，用于接收所述井口数据信息和所述井口图像信息，并根据所述井口数据信息和所述井口图像信息远程控制和配置所述处理装置。

所述采集装置，具体用于采集井口压力数据信息以及井口压力数据信息对应的井口温度数据信息。

所述采集装置具体为采用MSP430芯片实现的压力温度计。

所述压力温度计采用太阳能本地供电或者高能电池供电。

所述处理装置具体为采用ARM2440单片机实现的站控主板。

所述处理装置还包括：

有线网口模块，用于和所述控制装置连接，以有线方式将所述井口图像信息和所述井口数据信息传输到所述控制装置。

所述处理装置还包括：

扩展接口模块，用于连接太阳能供电系统，为所述处理装置提供稳定的电源。

所述扩展接口模块，还用于连接闯入检测设备、远程紧急切断阀位设备和视频监视设备。

另一方面，提供了一种井口数据传输方法，所述方法包括：

采集装置中的采集模块采集井口数据信息；所述采集装置中的无线通讯模块和处理装置通讯连接，将所述井口数据信息以无线方式发送到所述处理装置；

所述处理装置中的图像获取模块获取井口图像信息；第一无线通讯模块和所述采集装置通讯连接，接收所述采集装置发送的所述井口数据信息；第二无线通讯模块和控制装置通讯连接，将所述井口数据信息和所述井口图像信息一起打包以无线方式发送到所述控制装置，并接收所述控制装置的远程控制和配置；

所述控制装置与所述处理装置通讯连接，接收所述井口数据信息和所述井口图像信息，并根据所述井口数据信息和所述井口图像信息远程控制和配置所述处理装置。

所述采集装置采集井口数据，具体为：

所述采集装置采集井口压力数据信息以及所述井口压力数据信息对应的井口温度数据信息。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用处理装置接收采集装置传输的井口数据信息，并在获取井口图像信息后，将所述井口数据信息和井口图像信息一起传输给控制装置，由控制装置远程控制和配置处理装置，解决了井口数据传输系统复杂，功耗大，稳定可靠性低的问题，减少了数据传输通道，降低了运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的井口数据传输系统结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的井口数据传输系统结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的井口数据传输方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种井口数据传输系统，参见图1，所述系统包括：

采集装置101、处理装置102和控制装置103；其中：

其中，采集装置101，包括：

采集模块，用于采集井口数据信息；

无线通讯模块，用于和处理装置通讯连接，将井口数据信息以无线方式发送到处理装置；

处理装置102，包括：

图像获取模块，用于获取井口图像信息；

第一无线通讯模块，用于和采集装置101通讯连接，接收采集装置101发送的井口数据信息；

第二无线通讯模块，用于和控制装置103通讯连接，将井口数据信息和井口图像信息一起打包以无线方式发送到控制装置103，并接收控制装置103的远程控制和配置；

控制装置103与处理装置102通讯连接，用于接收井口数据信息和井口图像信息，并根据井口数据信息和井口图像信息远程控制和配置处理装置102。

在具体实现的时候，处理装置102可以为使用芯片实现，例如，采用ARM2440单片机实现，或者采用其他可以控制接收数据，获取图像数据，并传输数据的处理器实现，本发明实施例不对具体实现的芯片做限定。处理装置102通过通讯模块获取采集装置101采集的数据，通过获取图像模块获取井口图像信息，将井口数据信息和井口图像信息通过通讯模块一起传输到控制装置103。

控制装置103与处理装置102连接，用于接收处理装置102传输的井口数据信息和井口图像信息，并根据井口数据信息和井口图像信息远程控制和配置处理装置102。

在具体实现的时候，控制装置103可以为安装在服务器上的管理软件，管理软件提供图形操作界面，在接收处理装置102传输的井口数据信息和井口图像信息后，可以在图形操作界面上直观显示井口数据信息和井口图像信息，并根据井口数据信息和井口图像信息远程控制和配置处理装置102，还可通过数据接口将接收到的数据上传其他数据库。

本发明实施例通过采用处理装置以无线方式接收采集装置传输的井口数据信息，解决了井口数据传输系统复杂，功耗大，稳定可靠性低的问题；并在获取井口图像信息后，将井口数据信息和井口图像信息一起传输给控制装置，由控制装置远程控制和配置处理装置，减少了数据传输通道，降低了运行成本。

实施例二

本发明实施例提供了一种井口数据传输系统，参见图2，井口数据传输系统包括：

压力温度计201，站控主板202和管理服务器203，在每个井站上安装压力温度计201和站控主板202，其中，压力温度计201集成了站内无线通讯模块，站控主板集成了第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、图像获取模块；管理服务器203安装了可以提供图形操作界面的管理软件。

压力温度计201具体采用MSP430芯片实现，用于采集井口的压力数据信息以及对应的井口温度数据信息，具体包括井口油压、套压、输压，以及采集井口油压、套压、输压时对应的温度；压力、温度数据可以高精度实时自动采集并就地存储采集的数据；压力温度计201同时具有温度补偿（－23℃～＋60℃）功能；压力温度计还有液晶显示功能，可以显示采集的数据；通过站内无线通讯模块将采集到的井口压力温度数据信息传输到站控主板202，站内无线通讯模块可以采用Zigbee（基于IEEE802.15.4标准的低功耗无线个域网协议）实现，支持断点续传，也可以通过ZigBee协议和笔记本交换数据，无电缆外连，简化了数据传输系统。压力温度计采用了高集成的模块化设计，结构简单；采用太阳能本地供电或者高能电池供电，能耗低，仅7.2mW。

站控主板202具体采用ARM2440单片机实现，通过集成的第一无线通讯模块接收压力温度计201采集的井口压力温度数据信息；通过集成的图像获取模块获取井口图像信息，图像获取模块可以采用摄像头实现。站控主板202将接收的井口压力温度数据和获取的井口图像信息一起打包通过第二无线通讯模块远程传输到管理服务器203，第一无线通讯模块可以采用Zigbee（基于IEEE802.15.4标准的低功耗无线个域网协议）实现；第二无线通讯模块采用3G（3rd-generation，第三代移动通信技术）实现。站控主板202采用了高集成的模块化设计，整体结构简单、功耗降低；将井口压力温度数据信息和井口图像信息一起通过第二无线通讯模块传输到管理服务器203，将远程传输通道减少为1个，降低了成本。

进一步，站控主板202还集成了有线网口模块，站控主板202将接收的井口压力温度数据和获取的井口图像信息一起打包通过有线网口模块以有线方式远程传输到管理服务器202。

进一步，站控主板202还集成了语音警示驱离模块，用来驱动户外防水喇叭驱离靠近的人或动物。

进一步，站控主板202还集成了扩展接口模块，通过扩展接口模块连接各种外围的辅助设备，例如可以外接太阳能充放电控制器，太阳能充放电控制器可以为站控主板提供稳定可靠的电源；还可以外接闯入检测设备、远程辅助紧急切断阀位设备、视频监视设备等。太阳能供电系统为站控系统供电。有了站控系统的低功耗设计，只需要两块130W/12V光伏电池板，一块200Ah/12V蓄电池，再配合一个30A/12V智能充放电管理控制器即可组成最精简的太阳能供电系统。储蓄电能续航时间大于20天。蓄能电池埋地放置，保证了合理工作温度，也确保电池使用寿命和防盗窃。

管理服务器203，接收多个井站上的站控主板202发来的井口压力温度数据信息和井口图像信息，并保存，具体采用安装在管理服务器203上的中心井站远程管理软件实现，在中心井站远程管理软件的图形操作界面上随时显示接收的井口数据信息，显示接收的井口图像信息，并且在图形操作界面上可以远程控制和配置站控主板202，提供井口状态监视和报表查询。界面与后台数据收发分离，系统逻辑结构清晰，纠错能力强；具有班、日、月报表功能，支持报表打印；根据需要可随时显示监测数据、图形、曲线和报警点及数值。图形直观，点击图形即得所需测点信息；实时显示井口各项参数，有效观测井口各项参数变化；视频监控井口状态，建立一一对应监控，具有回放功能；可远程控制和配置站控主板。

进一步，管理服务器通过数据接口将接收的井口压力温度数据信息和井口图像信息上传到其他数据库。

本发明实施例通过采用高度集成的站控主板以无线方式接收压力温度计传输的井口数据信息，并在获取井口图像信息后，将井口数据信息和井口图像信息一起通过无线或有线的方式传输给控制装置，由控制装置远程控制和配置处理装置，高度集成的压力温度计和站控主板解决了井口数据传输系统复杂，功耗大，稳定可靠性低的问题，通过将井口数据信息和井口图像信息一起打包传输到管理服务器，减少了数据传输通道，降低了运行成本。

实施例三

参见图3，本发明实施例提供了一种井口数据传输方法，该方法用于实施例1提供的系统中，该方法流程包括：

301：采集装置中的采集模块采集井口数据信息；采集装置中的无线通讯模块和处理装置通讯连接，将井口数据信息以无线方式发送到处理装置；

302：处理装置中的图像获取模块获取井口图像信息；第一无线通讯模块和采集装置通讯连接，接收采集装置发送的井口数据信息；第二无线通讯模块和控制装置通讯连接，将井口数据信息和井口图像信息一起打包以无线方式发送到控制装置，并接收控制装置的远程控制和配置；

303：控制装置与处理装置通讯连接，接收井口数据信息和井口图像信息，并根据井口数据信息和井口图像信息远程控制和配置处理装置。

进一步，采集装置中的采集模块采集井口数据信息，具体为：

采集井口压力数据信息以及井口压力数据信息对应的井口温度数据信息。

综上所述，本发明实施例采用处理装置接收采集装置传输的井口数据信息，并在获取井口图像信息后，将井口数据信息和井口图像信息一起传输给控制装置，由控制装置远程控制和配置处理装置，解决了井口数据传输系统复杂，功耗大，稳定可靠性低的问题，减少了数据传输通道，降低了运行成本。

需要说明的是：上述实施例提供的井口数据传输方法在进行井口数据传输时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的井口数据传输方法和井口数据传输系统实施例属于同一构思，其具体实现过程详见系统实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种井口数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：

采集装置、处理装置和控制装置；其中：

所述采集装置，包括：

采集模块，用于采集井口数据信息；

无线通讯模块，用于和处理装置通讯连接，将所述井口数据信息以无线方式发送到处理装置；

所述处理装置，包括：

图像获取模块，用于获取井口图像信息；

第一无线通讯模块，用于和所述采集装置通讯连接，接收所述采集装置发送的所述井口数据信息；

第二无线通讯模块，用于和所述控制装置通讯连接，将所述井口数据信息和所述井口图像信息一起打包以无线方式发送到所述控制装置，并接收所述控制装置的远程控制和配置；

所述控制装置与所述处理装置通讯连接，用于接收所述井口数据信息和所述井口图像信息，并根据所述井口数据信息和所述井口图像信息远程控制和配置所述处理装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集装置，具体用于采集井口压力数据信息以及井口压力数据信息对应的井口温度数据信息。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述采集装置具体为采用MSP430芯片实现的压力温度计。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述压力温度计采用太阳能本地供电或者高能电池供电。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理装置具体为采用ARM2440单片机实现的站控主板。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理装置还包括：

有线网口模块，用于和所述控制装置连接，以有线方式将所述井口图像信息和所述井口数据信息传输到所述控制装置。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理装置还包括：

扩展接口模块，用于连接太阳能供电系统，为所述处理装置提供稳定的电源。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述扩展接口模块，还用于连接闯入检测设备、远程紧急切断阀位设备和视频监视设备。

9.一种井口数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

采集装置中的采集模块采集井口数据信息；所述采集装置中的无线通讯模块和处理装置通讯连接，将所述井口数据信息以无线方式发送到所述处理装置；

所述处理装置中的图像获取模块获取井口图像信息；第一无线通讯模块和所述采集装置通讯连接，接收所述采集装置发送的所述井口数据信息；第二无线通讯模块和控制装置通讯连接，将所述井口数据信息和所述井口图像信息一起打包以无线方式发送到所述控制装置，并接收所述控制装置的远程控制和配置；

所述控制装置与所述处理装置通讯连接，接收所述井口数据信息和所述井口图像信息，并根据所述井口数据信息和所述井口图像信息远程控制和配置所述处理装置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述采集装置采集井口数据，具体为：

所述采集装置采集井口压力数据信息以及所述井口压力数据信息对应的井口温度数据信息。