CN104678957A - 一种井场设备的监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了井场设备的监控方法，包括以下步骤：a、使用数据采集器采集数据，对采集到的数据进行封装，然后将封装后的数据传递给解析模块；b、解析模块对接收到的封装数据进行转换，将转换后的数据分别传递给工控机和一体化服务器；c、工控机对接收到的数据进行解析，得到井场设备的参数信息和报警信息，将该参数信息和报警信息储存到数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的数据进行解析，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后将得到的参数信息和报警信息储存到数据库，并供现场人员查看或调用。本发明能够对井场设备集中监控，并通过对井场设备重要数据的监测与管理，来达到井场设备稳定运行和降低事故率的目的。

Description

一种井场设备的监控方法
技术领域
本发明涉及钻井领域，尤其涉及一种井场设备的监控方法。
背景技术
在天然气钻井领域，涉及很多井场设备，如柴油发电机组、泥浆泵、泥浆处理系统、发电机组、空压机组和顶驱等，特别是随着社会的进步和钻井工艺的发展，井场设备不断升级换代，其种类越来越多。在钻井过程中，为了确保柴油发电机组、泥浆泵、泥浆处理系统、发电机组、空压机组和顶驱等井场设备的正常运行，对井场设备的运行和维护都需要进行监控。但目前井场设备的监控都是依靠传统的人员值守、定时巡检方式进行管理，效率低，效果差，具体表现在以下五个方面：1、不能实现全时段状态实时监控。2、需要大量巡检人员，人力资源利用率低。3、缺乏设备故障后的报警和紧急处理措施，易引发设备和人身事故。4、工作人员长期处于高噪音的恶劣环境。5、运行报表依靠人工填报，缺乏连续性，工作量大。
为了解决上述技术问题，现有技术中提出了如下技术：
如中国专利号“201120048839.4”在2011年11月09日公开的气体钻井现场检测系统，其技术方案为所述现场检测系统包括数据采集处理器、无线发射器、无线接收器和上位机，其中数据采集处理器和无线发射器安装在现场设备上，无线接收器和上位机安装在监控室内，所述数据采集处理器通过串口数据线与无线发射器连接，无线发射器通过ZIGBEE无线网络与无线接收器数据通信，无线接收器将接收到的数据调制解调后通过串口数据线与上位机连接。
但以上述专利文件为代表的现有技术，在实际使用过程中，仍然存在着如下缺陷：一、要监控的井场设备种类很多，如柴油发电机组、泥浆泵、泥浆处理系统、发动机组、空压机组和顶驱等，但该系统主要用于监控移动式空压机或增压机，其监控范围较窄，不能为井场设备的正常运行提供保障。二、该系统主要采用ZIGBEE无线网络传输数据，但ZIGBEE无线网络存在着传输速度慢和传输距离短的缺点。三、该系统中上位机设置在井场，不能用于远程监控。四、该系统多注重于设备运行数据的监控，未对设备产生的报警信息进行采集呈现，这是对设备监控的一个重大的缺失，无法更好的了解设备运行状态，不利于设备的维护。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种井场设备的监控方法，本发明能够对井场设备集中监控，并通过对井场设备重要数据的监测与管理，来达到井场设备稳定运行、降低能源消耗和降低事故率的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种井场设备的监控方法，其特征在于包括以下步骤：
a、使用数据采集器采集井场设备的实时参数和报警数据，对采集到的数据进行封装，然后将封装后的数据通过网络传递给解析模块；
b、解析模块对接收到的封装数据进行转换，然后通过网络将转换后的数据分别传递给设置在井场的工控机和一体化服务器；
c、工控机对接收到的数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，并将该参数信息和报警信息储存到工控机的数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后一体化服务器将得到的参数信息和报警信息储存到一体化服务器的数据库，并供现场人员查看或调用。
所述步骤b中的解析模块在转换封装数据前，还需要将该封装数据传递给远程中心服务器，远程中心服务器接收到封装数据后对其进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后远程中心服务器将得到的参数信息和报警信息储存到远程中心服务器的数据库，并供远程中心人员查看或调用。
所述步骤b中的解析模块在接收到封装的数据后，需要检查数据的有效性，如检查到采集的数据有效，则将数据传递给工控机、一体化服务器和远程中心服务器，如检查到采集的数据无效，则抛弃该数据，继续接收新的数据。
所述步骤a中的数据采集器需要预先把采集到的数据封装为SCP格式后，再传递给解析模块。
所述步骤b中的解析模块接收到SCP格式数据后，对该SCP格式数据进行复制，然后解析模块将其中一份SCP格式数据通过网络传递给远程中心服务器，将另一份SCP格式数据转换成XML格式后，再通过网络将XML格式数据分别传递给工控机和一体化服务器。
所述步骤c中工控机对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，并将该参数信息和报警信息储存到工控机的数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后一体化服务器将得到的参数信息和报警信息储存到一体化服务器的数据库，并供现场人员查看或调用。
采用本发明的优点在于：
一、本发明能够对井场设备（如柴油发电机组、泥浆泵、泥浆处理系统、发电机组、空压机组和顶驱等）集中监控，并能对各井场设备的重要数据进行实时监测与管理，所有重要参数都可以显示在人机界面上，同时实时显示设备运行的报警信息，真正意义上将设备的运行过程进行3R处理，即实时采集、实时显示和实时存储，并且可以对数据做储存，作为历史查询，在数据参数越限时，进行实时报警，从而达到井场设备稳定运行、降低能源消耗和降低事故率的目的。另外，本发明能够实现全时段状态实时监控，设备发生故障和出现紧急发问后，能够及时报警处理，保障了井场设备的安全性和钻井的安全性；同时，减少了巡检人员，工作人员不用长期工作在高噪音的恶劣环境，不仅提高了人力资源的利用率，还保障了工作人员的身体健康。
二、本发明中，由于工控机和一体化服务器均设置在井场，两者位于同一局域网中，因此采用解析模块预先将SCP格式数据转换成XML格式数据后再进行传递，具有方便查看和解析的优点。
三、本发明中，由于SCP格式数据为二进制形式，具有数据包小的特点，将采集到的信息以SCP格式传递给远程中心服务器具有传递速度快和节约流量的优点。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
一种井场设备的监控方法，包括以下步骤：
a、使用数据采集器采集井场设备的实时参数和报警数据，数据采集器采集到上述数据后，将数据封装为SCP格式数据，然后将封装后的SCP格式数据通过网络传递给解析模块；
b、解析模块对接收到SCP格式数据后，对该SCP格式数据进行复制，然后解析模块将其中一份SCP格式数据通过网络传递给远程中心服务器，将另一份SCP格式数据转换成XML格式后，再通过网络将XML格式数据分别传递给工控机和一体化服务器；
c、工控机对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，并将该参数信息和报警信息储存到工控机的数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后一体化服务器将得到的参数信息和报警信息储存到一体化服务器的数据库，并供现场人员查看或调用；远程中心服务器接收到SCP格式数据后，对SCP格式数据进行解析处理，同样得到井场设备的参数信息和报警信息，然后远程中心服务器将得到的参数信息和报警信息储存到远程中心服务器的数据库，并供现场人员查看或调用。其中，储存在一体化服务器数据库和远程中心服务器数据库中的参数信息和报警信息可供其它方面的钻井监控系统调用，并与其它方面的监控系统配合监控，从而对井场实现信息化、数据化和专业化的管理。
本发明中，所述步骤b中的解析模块在接收到SCP格式的数据后，需要检查该SCP格式数据的有效性，如检查到该SCP格式数据属于有效数据，则将该SCP格式数据传递给工控机、一体化服务器和远程中心服务器，如检查到该SCP格式数据属于无效数据，则抛弃该数据，继续接收新的数据。
本发明中，设置在井场的工控机人机交互系统中有紧急停机的功能，如果某一井场设备出现故障，首先会通过报警信息显示在人机交互界面，同时会触发声光报警装置，现场人员发现这一情况后，首先会核实报警情况，若情况核实，会根据操作规程，在需要的情况下，执行紧急停机，防止安全事故的发生。
本发明中，解析模块是指具有接收数据、重组数据和发送数据等功能的软件模块，其能够接收来自数据采集器的数据，并能够对接收的数据进行重组转换，然后再将重组转换后的数据传递给相应的上位机或上位服务器。

Claims (6)

1.一种井场设备的监控方法，其特征在于包括以下步骤：
a、使用数据采集器采集井场设备的实时参数和报警数据，对采集到的数据进行封装，然后将封装后的数据通过网络传递给解析模块；
b、解析模块对接收到的封装数据进行转换，然后通过网络将转换后的数据分别传递给设置在井场的工控机和一体化服务器；
c、工控机对接收到的数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，并将该参数信息和报警信息储存到工控机的数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后一体化服务器将得到的参数信息和报警信息储存到一体化服务器的数据库，并供现场人员查看或调用。
2.如权利要求1所述的井场设备监控方法，其特征在于：所述步骤b中的解析模块在转换封装数据前，还需要将该封装数据传递给远程中心服务器，远程中心服务器接收到封装数据后对其进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后远程中心服务器将得到的参数信息和报警信息储存到远程中心服务器的数据库，并供远程中心人员查看或调用。
3.如权利要求2所述的井场设备监控方法，其特征在于：所述步骤b中的解析模块在接收到封装的数据后，需要检查数据的有效性，如检查到采集的数据有效，则将数据传递给工控机、一体化服务器和远程中心服务器，如检查到采集的数据无效，则抛弃该数据，继续接收新的数据。
4.如权利要求1、2或3所述的井场设备监控方法，其特征在于：所述步骤a中的数据采集器需要预先把采集到的数据封装为SCP格式后，再传递给解析模块。
5.如权利要求4所述的井场设备监控方法，其特征在于：所述步骤b中的解析模块接收到SCP格式数据后，对该SCP格式数据进行复制，然后解析模块将其中一份SCP格式数据通过网络传递给远程中心服务器，将另一份SCP格式数据转换成XML格式后，再通过网络将XML格式数据分别传递给工控机和一体化服务器。
6.如权利要求5所述的井场设备监控方法，其特征在于：所述步骤c中工控机对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，并将该参数信息和报警信息储存到工控机的数据库，然后以人机界面显示出来；一体化服务器对接收到的XML格式数据进行解析处理，得到井场设备的参数信息和报警信息，然后一体化服务器将得到的参数信息和报警信息储存到一体化服务器的数据库，并供现场人员查看或调用。
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