CN107780919A - 远程气井控制柜及其远程控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气井控制技术领域，是一种远程气井控制柜及其远程控制方法，包括控制柜主体，在所述控制柜主体内固定安装有主控模块、接口模块、指令分析模块、数据处理模块和短信传输模块，短信传输模块与指令分析模块电连接，接口模块和指令分析模块与主控模块电连接，主控模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与短信传输模块电连接。本发明设计合理，工作人员以短信形式向远程气井控制柜发送指令，通过短信传输模块、指令分析模块和主控模块实现对远程气井控制柜的远程控制及数据的查询，解决了传统远程气井控制柜的管理费用高的问题，降低了成本，免施工调试、免网络维护和软件维护，可靠性高，控制灵活，运行安全，易于推广。

Description

远程气井控制柜及其远程控制方法

技术领域

本发明涉及油气井控制技术领域，是一种远程气井控制柜及其远程控制方法。

背景技术

目前我国的天然气资源不是非常丰富，且地区分布储量非常不均匀，近年来随着全球经济的快速发展，以及地球环境保护意识的增强，作为最清洁能源天然气的需求量日益增加，天然气的开采工作愈加紧迫，在我国一些低渗透地区，天然气的开采工作也是如火如荼进行。现在国内使用的控制器都是以国外的为主，主要存在采购成本和维修成本高，使用不方便，软件升级不及时，而且国外的控制器基本无法实现可靠的远程控制。

发明内容

本发明提供了一种远程气井控制柜及其远程控制方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有传统气井控制柜需进行接触式操作不方便的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种远程气井控制柜，包括控制柜主体，在所述控制柜主体内固定安装有主控模块、接口模块、指令分析模块、数据处理模块和短信传输模块，短信传输模块与指令分析模块电连接，接口模块和指令分析模块与主控模块电连接，主控模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与短信传输模块电连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还可包括固定安装在控制柜主体内的显示模块、数据存储模块和移动终端，显示模块包括显示屏和LCD驱动电路，显示屏与LCD驱动电路电连接，LCD驱动电路与主控模块电连接，数据存储模块与主控模块电连接，移动终端与短信传输模块通信连接。

上述在控制柜主体内固定安装有控制面板，在控制面板上固定安装有开井键、关井键、停止键、翻页键、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯，开井键、关井键、停止键、翻页键、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯均与主控模块电连接。

上述还可包括位于控制柜主体外部的数据采集模块，数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与接口模块电连接。

上述在控制柜主体的前侧可安装有柜门，在控制柜主体的顶部和底部均固定安装有固定板，在固定板上设有固定通孔。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种上述远程气井控制柜的远程控制方法，包括以下步骤：

第一步，工作人员通过移动终端以短信的形式发送开关井时间参数设置指令及开关井压力参数设置指令至短信传输模块；

第二步，短信传输模块接收到相应指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析并判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第三步，若不正确，则直接丢弃；

第三步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，即进行开井压力参数值、关井压力参数值设置、开井时间参数值和关井时间参数值的设置，并通过数据处理模块和短信传输模块反馈执行信息给移动终端，之后进入第四步；

第四步，主控模块通过接口模块接收数据采集模块采集到的气井的油压值、套压值和时间值，之后进入第五步；

第五步，主控模块判断当前气井的油压值和套压值是否在合理范围内，若不在合理范围内，则进入第六步，若在合理范围内，则继续执行第四步；

第六步，主控模块依次通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送报警信息，工作人员根据报警信息以短信的形式发送关井控制指令，之后进入第七步；

第七步，短信传输模块接收到关井控制指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析，判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第八步，若不正确，则直接丢弃；

第八步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，关闭气井，并通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送反馈信息。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第一步中工作人员通过移动终端以短信的形式发送的指令还可包括开井指令、关井指令、停运指令、实时数据查询指令和历史数据查询指令。

本发明设计合理、使用方便、控制方式简单，工作人员远程以短信形式向远程气井控制柜发送指令，通过短信传输模块、指令分析模块和主控模块实现对远程气井控制柜的远程控制及数据的查询，解决了传统气井控制柜需进行接触式操作不方便的问题，并且降低了成本，免施工调试、免网络维护和软件维护，可靠性高，控制灵活，运行安全，易于推广。

附图说明

附图1为本发明实施例1的结构示意图。

附图2为本发明实施例1的电路结构框图。

附图3为附2的主控模块电路原理图。

附图4为附图2的短信传输模块电路原理图。

附图5为本发明实施例2的流程图。

附图中的编码分别为：1为控制柜主体，2为控制面板，3为显示屏，4为柜门，5为固定板。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3、4所示，该远程气井控制柜，包括控制柜主体1，在所述控制柜主体1内固定安装有主控模块、接口模块、指令分析模块、数据处理模块和短信传输模块，短信传输模块与指令分析模块电连接，接口模块和指令分析模块与主控模块电连接，主控模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与短信传输模块电连接。

这里如附图1、2、3、4所示，主控模块、接口模块、指令分析模块、数据处理模块和短信传输模块均为现有公知技术，主控模块可为可编程控制芯片，主要用于指令的接收、发送、执行及执行反馈；接口模块为各种接口，用于各类传感器和主控模块之间的数据传输；短信传输模块可为短信通信模块，用于接收移动终端以短信形式发送的指令；指令分析模块可为可编程控制芯片，用于对短信传输模块接收的指令进行分析，判断其是否正确；数据处理模块可为可编程控制芯片，用于处理主控模块向移动终端发送的反馈信息。

工作时，工作人员通过移动终端以短信形式向主控模块发送指令，指令可包括参数设置指令、开井指令、关井指令、停运指令、实时数据查询指令和历史数据查询指令，其中参数设置指令包括开关井时间参数设置指令或开关井压力参数，若发送的指令为参数设置指令，则该指令经指令分析模块进行是否正确验证后，进入主控模块进行分析及执行，即进行参数设置，之后主控模块通过接口模块接收实时油压、套压等数据，并判断其是否在合理范围内，若不在合理范围内，则向移动终端发送报警短信，工作人员根据报警短信发送相应控制指令至主控模块，主控模块执行指令；若发送的指令为开井指令、关井指令、停运指令，则主控模块直接执行指令；若发送的指令为实时数据查询指令和历史数据查询指令，则主控模块执行指令，将所需查询的数据通过短信的形式发送给工作人员。

因此本发明设计合理、使用方便、控制方式简单，工作人员远程以短信形式向远程气井控制柜发送指令，通过短信传输模块、指令分析模块和主控模块实现对远程气井控制柜的远程控制及数据的查询，解决了传统气井控制柜需进行接触式操作不方便的问题，并且降低了成本，免施工调试、免网络维护和软件维护，可靠性高，控制灵活，运行安全，易于推广。

可根据实际需要，对上述远程气井控制柜作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3所示，还包括移动终端、固定安装在控制柜主体1内的显示模块和数据存储模块，显示模块包括显示屏3和LCD驱动电路，显示屏3与LCD驱动电路电连接，LCD驱动电路与主控模块电连接，数据存储模块与主控模块电连接，移动终端与短信传输模块通信连接。这里显示模块用于显示数据存储模块中的数据，便于工作人员查看。LCD驱动电路为现有公知技术，用于驱动显示屏3；显示屏3可以是低功耗无背光的液晶显示屏。数据存储模块用于存储主控模块通过接口模块接收的实时气井数据，便于工作人员通过短信查询历史数据。

如附图1、2、3所示，所述控制柜主体1内固定安装有控制面板2，在控制面板2上固定安装有开井键、关井键、停止键、翻页键、指示灯、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯，开井键、关井键、停止键、翻页键、指示灯、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯均与主控模块电连接。上述功能键能增强本发明的可操作性，便于完成其他操作。

如附图1、2、3所示，还包括位于控制柜主体1外部的数据采集模块，数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与接口模块电连接。这里套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均为现有公知技术，用于采集气井内油压、套压与时间值等数据。

如附图1、2所示，所述控制柜主体1的前侧安装有柜门4，在控制柜主体1的顶部和底部均固定安装有固定板5，在固定板5上设有固定通孔。这里安装柜门4能防尘防水，增加本发明的使用寿命；固定板5用于固定安装本发明。这里柜门4可通过合页安装在控制柜主体1的前侧。

实施例2：如图1、2、5所示，该远程气井控制柜的远程控制方法，包括以下步骤：

第一步，工作人员通过移动终端以短信的形式发送开关井时间参数设置指令及开关井压力参数设置指令至短信传输模块；

第二步，短信传输模块接收到相应指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析并判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第三步，若不正确，则直接丢弃；

第三步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，即进行开井压力参数值、关井压力参数值设置、开井时间参数值和关井时间参数值的设置，并通过数据处理模块和短信传输模块反馈执行信息给移动终端，之后进入第四步；

第四步，主控模块通过接口模块接收数据采集模块采集到的气井的油压值、套压值和时间值，之后进入第五步；

第五步，主控模块判断当前气井的油压值和套压值是否在合理范围内，若不在合理范围内，则进入第六步，若在合理范围内，则继续执行第四步；

第六步，主控模块依次通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送报警信息，工作人员根据报警信息以短信的形式发送关井控制指令，之后进入第七步；

第七步，短信传输模块接收到关井控制指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析，判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第八步，若不正确，则直接丢弃；

第八步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，关闭气井，并通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送反馈信息。

这里指令分析模块对指令是否正确进行判断，只有判断正确的指令才会发送给主控模块，然后主控模块执行指令，并已短信形式反馈执行信息给工作人员，判断不正确的指令则直接丢弃，不发送给主控模块，主控模块也不会发送反馈信号给工作人员，从而工作人员根据接收到的反馈短信判断发送的指令是否执行。

可根据实际需要，对上述远程气井控制柜的远程控制方法作进一步优化或/和改进：

如图1、2、所示，第一步中工作人员通过移动终端以短信的形式发送的指令还包括开井指令、关井指令、停运指令、实时数据查询指令和历史数据查询指令。

若作人员通过移动终端以短信的形式发送的指令还包括开井指令、关井指令、停运指令，则经指令分析模块分析确认正确后，主控模块直接执行指令；若发送的指令为实时数据查询指令和历史数据查询指令，则经指令分析模块分析确认正确后，主控模块执行指令，并将所需查询的数据通过数据处理模块处理后由短信传输单元通过短信的形式发送给工作人员。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种远程气井控制柜，其特征在于包括控制柜主体，在所述控制柜主体内固定安装有主控模块、接口模块、指令分析模块、数据处理模块和短信传输模块，短信传输模块与指令分析模块电连接，接口模块和指令分析模块均与主控模块电连接，主控模块与数据处理模块电连接，数据处理模块与短信传输模块电连接。

2.根据权利要求1所述的远程气井控制柜，其特征在于还包括固定安装在控制柜主体内的显示模块、数据存储模块和移动终端，显示模块包括显示屏和LCD驱动电路，显示屏与LCD驱动电路电连接，LCD驱动电路与主控模块电连接，数据存储模块与主控模块电连接，移动终端与短信传输模块通信连接。

3.根据权利要求1或2所述的远程气井控制柜，其特征在于在所述控制柜主体内固定安装有控制面板，在控制面板上固定安装有开井键、关井键、停止键、翻页键、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯，开井键、关井键、停止键、翻页键、加键、减键、确认键、功能切换键、USB接口和指示灯均与主控模块电连接。

4.根据权利要求1或2所述的远程气井控制柜，其特征在于还包括位于控制柜主体外部的数据采集模块，数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与接口模块电连接。

5.根据权利要求3所述的远程气井控制柜，其特征在于还包括位于控制柜主体外部的数据采集模块，数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与接口模块电连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的远程气井控制柜，其特征在于在所述控制柜主体的前侧安装有柜门，在控制柜主体的顶部和底部均固定安装有固定板，在固定板上设有固定通孔。

7.根据权利要求3所述的远程气井控制柜，其特征在于在所述控制柜主体的前侧安装有柜门，在控制柜主体的顶部和底部均固定安装有固定板，在固定板上设有固定通孔。

8.根据权利要求4所述的远程气井控制柜，其特征在于在所述控制柜主体的前侧安装有柜门，在控制柜主体的顶部和底部均固定安装有固定板，在固定板上设有固定通孔。

9.一种权利要求8所述的远程气井控制柜的远程控制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，工作人员通过移动终端以短信的形式发送开关井时间参数设置指令及开关井压力参数设置指令至短信传输模块；

第二步，短信传输模块接收到相应指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析并判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第三步，若不正确，则直接丢弃；

第三步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，即进行开井压力参数值、关井压力参数值设置、开井时间参数值和关井时间参数值的设置，并通过数据处理模块和短信传输模块反馈执行信息给移动终端，之后进入第四步；

第四步，主控模块通过接口模块接收数据采集模块采集到的气井的油压值、套压值和时间值，之后进入第五步；

第五步，主控模块判断当前气井的油压值和套压值是否在合理范围内，若不在合理范围内，则进入第六步，若在合理范围内，则继续执行第四步；

第六步，主控模块依次通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送报警信息，工作人员根据报警信息以短信的形式发送关井控制指令，之后进入第七步；

第七步，短信传输模块接收到关井控制指令后，将指令传输至指令分析模块，指令分析模块对指令进行分析，判断指令是否正确，若正确则将指令发送至主控模块，之后进入第八步，若不正确，则直接丢弃；

第八步，主控模块接收并分析指令，根据分析结果执行指令，关闭气井，并通过数据处理模块和短信传输模块向移动终端发送反馈信息。

10.根据权利要求9所述的远程气井控制柜的远程控制方法，其特征在于第一步中工作人员通过移动终端以短信的形式发送的指令还包括开井指令、关井指令、停运指令、实时数据查询指令和历史数据查询指令。