CN109339764A - 井口数采远传控制系统 - Google Patents
井口数采远传控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109339764A CN109339764A CN201811558039.XA CN201811558039A CN109339764A CN 109339764 A CN109339764 A CN 109339764A CN 201811558039 A CN201811558039 A CN 201811558039A CN 109339764 A CN109339764 A CN 109339764A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- data
- data acquisition
- acquisition module
- adopts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 22
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002633 protecting effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明属于井口监测技术领域,公开了井口数采远传控制系统,监测端与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块,数据采集模块与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块,通信隔离模块与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信,数据显示模块与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。本发明通过所述监测端对周围环境的监测,并且将监测到的数据传送至数据显示模块,通过对数据的显示,方便工作人员实现远程监控,降低工作强度和井场操作风险。
Description
技术领域
本发明属于井口监控技术领域,具体涉及井口数采远传控制系统。
背景技术
现如今,机械采油是我国石油开采中所采用的主要的开采方式,我国的机械采油井约在全部油井总数的90%以上,目前的机械采油主要包括有杆泵、无杆泵、气举和其他等抽油系统,其中,有杆泵抽油系统是机械采油中主要的机械采油方式,随着科技的发展和生产规模的不断增大,我们的石油开采量也不断地增加,同时,也导致抽油系统能耗严重,效率普遍偏低,抽油系统中故障频繁发生,因此,必须对油井进行有效监控,提高抽油系统效率,降低石油开采成本,实现高效经济采油。
目前,有油井主要存在以下问题:
油井开采过程中游动阀漏失、游动阀严重漏失或失灵、游动阀打开滞后、游动阀关闭滞后、固定阀漏失、固定阀严重漏失或失灵、固定阀堵死、游动阀和固定阀同时漏失、油管漏失、油管断脱、油管弯曲、抽油杆断脱、泵漏失、泵筒均匀腐蚀、泵筒中部拉槽、泵供液不足、泵充不满、气体影响、气锁、供液不足、上死点碰挂、柱塞下碰、振动载荷、惯性载荷大、柱塞与泵筒间隙过小、柱塞脱出泵筒、柱塞部分脱出泵筒、柱塞未完全进入泵筒、沙卡、蜡卡、卡泵、齿轮磨损、皮带打滑、抽喷和盘根盒过紧等故障,油井一旦发生以上事故,轻则造成油井中相关设备使用寿命的减少和生产停产,重则发生油井设备损坏和油井工作人员伤亡等严重事故。
同时,现如今井口监控系统所采用的各个检测模块相互独立,不能实现信息融合和综合判断,因此研究一种油井监控系统,集油井故障诊断、抽油机平衡状态和油井系统效率于一体。
目前,井口监控的储存主要存在以下问题:
1、现有的大多采用人工巡井,人工巡井造成了大量人力资源的浪费,增加的巡井成本,并且由于人工的熟练度不同,存在巡井质量的风险。
2、由于采用人工巡井,需要人工对每个井口逐个排查,当井口出现问题时无法及时得知,存在滞后性。
3、在人工巡井的过程中,由于可能存在有害气体,对巡井人员的安全具有潜在的危险。
发明内容
本发明目的在于提供井口数采远传控制系统,通过设置传感器对相关拘束进行检测,并发布到云服务平台,通过移动终端登录云服务平台对各种数据进行查看,并进行控制反馈,实现了远距离控制以及实时监控,同时,通过设置供电模块,实现了自主供电,不仅节约能源,还提高了安全性。
为了解决现有技术存在的上述问题,本发明所采用的技术方案为:
井口数采远传控制系统,包括监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块。
所述监测端,与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块。
所述数据采集模块,与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块。
所述通信隔离模块,与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信。
所述数据显示模块,与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。
进一步的,通过所述监测端对周围环境的监测,并且将监测到的数据传送至数据显示模块,通过对数据的显示,方便工作人员实现远程监控,降低工作强度和井场操作风险。
进一步的,通过选用所述通信隔离模块,使得数据在传输的时候更加稳定,避免了信号的干扰,保证了数据的准确性。
进一步的,所述监测端包括多个传感器,多个传感器分别电连接数据采集模块。
进一步的,所述传感器为温度传感器、压力传感器、流量探测器、可燃气体探测器、热电阻、热电偶等多种元器件,实际使用中,可以根据环境的不同,对元器件进行自主搭配,以满足实际检测的不同需求。
进一步的,所述监测端将采集的数据传送至数据采集模块,所述数据采集模块将数据进行集中收集,并通过通信隔离模块传送至数据显示模块。
进一步的,所述数据采集模块为全隔离数据采集模块。
进一步的,选用所述全隔离数据采集模块,在数据采集的过程中,使得数据信号更加稳定,减少对数据的干扰,提高准确性。
进一步的,所述组态屏通过设有的数据收发模块和无线传输模块通信连接于云端服务平台,所述数据收发模块为4G DTU。
进一步的,所述无线传输模块为RTU。
进一步的,所述组态屏通过无线网络平台连接于用户端。
进一步的,所述无线网络平台为4G DTU和云端服务平台,所述4G DTU通过4G通信连接于云端服务平台。
进一步的,所述用户端为移动终端设备。
进一步的,通过使用无线传输方式,使得数据介入云端服务平台,在云端服务平台开发组态界面,用户通过微信或WEB登陆查看现场数据状态和进行开关井操作。
进一步的,所述通信隔离模块为4通道RS485型。
进一步的,还包括控制端,所述控制端的输出端通过通信隔离模块连接于数据显示模块。
进一步的,所述控制端包括流量计、断流阀等控制元器件。
进一步的,所述控制端与通信隔离模块之间通过RS485通信线连接。
进一步的,所述控制端通过通信隔离模块将数据传送至云端服务平台,用于在查看完数据后,通过云端服务平台的组态界面,可以远程对控制端进行控制,方便整个监控系统的管理,提高应变速度。
进一步的,所述数据采集模块设于接线箱内,所述接线箱为防爆接线箱,所述组态屏和4G DTU设于仪表箱内,所述防爆接线箱与仪表箱之间通过24VDC电源线与RS485通讯线连接。
进一步的,所述数据采集模块通过通信隔离模块连接于组态屏,所述数据采集模块与组态屏之间连接有防雷组件。
进一步的,所述接线箱和仪表箱内分别设有一个通信隔离模块,两个通信隔离模块设于数据采集模块和组态屏之间。
进一步的,所述防雷组件包括RS485防雷器、24VDC防雷器、保险丝组和空气开关组。
进一步的,所述无线网络平台和组态屏之间通过无线数据传输模块连接,所述无线数据传输模块包括4G DTU和RTU。
进一步的,还包括供电模块和电源控制器,所述供电模块通过电源控制器分别电连接防雷器、组态屏、通信隔离模块和4G DTU。
进一步的,所述供电模块包括风力发电模块或太阳能发电模块。
进一步的,所述供电模块的电路包括整流电路和防反接电路,整流电路包括电感、铁芯和二极管,太阳能组件供电由电感L1一端接入,通过L1、L2与铁芯组成的整流变压器后由L2输出电流,所述输出电流输入有二极管组成的整流桥将输入的交流电变为直流电向后续负载供电;整流电路对太阳能供电进行供电频率以及供电电压进行调整,调整至后续电路连接负载的额定电压及频率,所述整流电路通过整流桥进行整流,由交流电变为直流电,所述整流桥采用全桥整流,只对输出电流进行调整,不调整输出电流的频率,保证输出电流的安全稳定。
所述防反接电路包括MOS管Q1、稳压二极管,电源从控制电路通断的MOS管Q1一端输入,并在MOS管Q1输出端接有用于整流的稳压二极管Q4;对所述防反接电路,当电源正确连接的时候,导通MOS管Q1,为后续电路供电,当电源错误连接的时候,MOS管Q1截止,不会对后去电路进行供电,保证后续的电气器件或者微控芯片等不会因为错误的连接产生短路进而产生烧坏的后果。
进一步的,在实际使用时,根据环境的不同,对风力发电模块和太阳能发电模块进行针对性的选择,提高发电模块的效率,必要时可以同时选择多个发电模块,进行混合发电,以保障正常供电。
进一步的,所述数据采集模块为多通道全模拟量信号数采模块,所述多通道全模拟量信号数采模块的输入端通过接线端子连接有传感器,多通道全模拟量信号数采模块的输出端连接有4通道通讯安全隔离器。
进一步的,所述多通道全模拟量信号数采模块,将现场的实时数据包括压力、温度、差压、流量、阀位等信号,通过RS485传输至仪表箱的组态屏和云端服务平台中。
进一步的,所述云端服务平台直接采用运营商云服务器,数据安全性能有保障,云服务器安全性远高于个人服务器安全性,云服务器海量信息更容易保证数据安全,不存在数据破坏和丢失风险,同时成本更低,中间环节少,降低数据泄露风险。
进一步的,还包括视频监测模块,所述视频监测模块用于就地监控与视频录制。
进一步的,最大存储时间15天,异常自动跟踪录制,需要数据时需到现场拷贝。
进一步的,所述视频监测模块包括视频监测组件和用于驱动视频监测组件的视频驱动电路,所述视频驱动电路包括负载电路和24V驱动电路;
所述负载电路包括电源、三极管、MOS管和稳压二极管,所述电源输入电压并由MOS管Q5控制电路通断,所述MOS管Q5与中央控制器中的控制信号端连接。
进一步的,所述24V驱动电路包括稳压二极管Q3、MOS管Q2、三级管Q5、二极管D1和熔断器FUI,所述二极管D1与稳压二极管Q3并联对电源进线整流后输入MOS管Q2,在MOS管处接入24V电压并在接入电压处设有熔断器FUI,所述MOS管Q2输出电压至二极管Q3并由二极管Q3连接后续负载;
对24V驱动电路,当后续元件停止工作时,24V驱动电路的负载的电压会变大,电流会急剧上升,为了保护负载,故加装了保险管FU1,保险管FU1在电压超出负载的承受能力时,会产生熔断,从而切断经过电机的电流,对电机起到充分的保护效果;当负载停止工作结束时,Q2断开,由于负载有个后续的运动过程,所以在电源断开的瞬间会产生一个极大的反向电流,为了防止这个反向电流烧毁电路,故加了Q4在大电流返回时接地防止烧坏。
本发明的有益效果为:
(1)本发明通过设置监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块,实现了远距离实时监测,提高了数据的及时性和准确性。
(2)本发明选用全隔离数据采集模块,在数据采集的过程中能够减小数据采集时产生的干扰,提高数据的准确性。
(3)本发明的数据显示模块包括组态屏和云端服务平台,不仅能够将数据进行实时显示,而且在云端服务平台进行显示,便于远程查看,方便维护人员的实时监控。
(4)本发明通过设置控制端,控制端不仅将信息传送至云端服务平台,维护人员通过云端服务平台对控制端发出指令,可以及时对控制端进行控制。
(5)本发明通过设置防雷组件,在使用时防止雨天雷电对系统造成损坏,提高了整个系统的适应性。
(6)本发明还设置有视频检测模块,通过视频监测方便对周围的环境进行监测,并且视频可以进行录制,便于数据的保存。
(7)本发明采用风光互补供电模块,通过使用多种供电方式,使得供电模块不受气候及环境影响,提高了整个监控系统的适用性。
(8)本发明采用全网通DTU实现数据远程,不受安装环境和距离限制。
(9)本发明采用云服务器直接组态,数据安全、不易掉线。
(10)本发明中的云端服务平台的数据,可通过电脑浏览器、手机WEB、微信等访问,方便快捷,不受限制。
(11)本发明可自动监控、预警推送、远程开关井操作,高效快速,提高安全性。
(12)本发明采用模块化设计,具有可拓展性强、系统稳定、能耗低、价格低等特点。
附图说明
图1为本发明的模块示意图;
图2为本发明的通讯示意图;
图3为本发明中供电电路的防反接电路;
图4为本发明中供电电路的整流路;
图5是本发明中视频监测模块的负载电路图;
图6是本发明中视频监测模块的24V驱动电路图。
具体实施方式
需要说明的是,本发明主要用于石油以及天然气井口的监测,但不限于石油及天然气的井口监测,在一切工业生产及加工中用到受本发明的启示下得出其他各种形式的系统结构,均落在本发明的保护范围之内。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
实施例1:
如图1所示,井口数采远传控制系统,包括监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块。
所述监测端,与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块。
所述数据采集模块,与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块。
所述通信隔离模块,与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信。
所述数据显示模块,与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。
通过所述监测端对周围环境的监测,并且将监测到的数据传送至数据显示模块,通过对数据的显示,方便工作人员实现远程监控,降低工作强度和井场操作风险。
实施例2:
如图1-4所示,井口数采远传控制系统,包括监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块。
所述监测端,与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块。
所述数据采集模块,与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块。
所述通信隔离模块,与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信。
所述数据显示模块,与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。
通过所述监测端对周围环境的监测,并且将监测到的数据传送至数据显示模块,通过对数据的显示,方便工作人员实现远程监控,降低工作强度和井场操作风险。
所述组态屏通过设有的数据收发模块和无线传输模块通信连接于云端服务平台,所述数据收发模块为4G DTU,无线传输模块为RTU,组态屏通过无线网络平台连接于用户端。
所述无线网络平台为4G DTU和云端服务平台,所述4G DTU通过4G通信连接于云端服务平台,用户端为移动终端设备,通过使用无线传输方式,使得数据介入云端服务平台,在云端服务平台开发组态界面,用户通过微信或WEB登陆查看现场数据状态和进行开关井操作,通信隔离模块为4通道RS485型。
通过选用所述通信隔离模块,使得数据在传输的时候更加稳定,避免了信号的干扰,保证了数据的准确性,监测端包括多个传感器,多个传感器分别电连接数据采集模块,传感器为温度传感器、压力传感器、流量探测器、可燃气体探测器、热电阻、热电偶等多种元器件,实际使用中,可以根据环境的不同,对元器件进行自主搭配,以满足实际检测的不同需求,监测端将采集的数据传送至数据采集模块,所述数据采集模块将数据进行集中收集,并通过通信隔离模块传送至数据显示模块,数据采集模块为全隔离数据采集模块,选用所述全隔离数据采集模块,在数据采集的过程中,使得数据信号更加稳定,减少对数据的干扰,提高准确性。
所述数据采集模块设于接线箱内,所述接线箱为防爆接线箱,所述组态屏和4GDTU设于仪表箱内,所述防爆接线箱与仪表箱之间通过24VDC电源线与RS485通讯线连接,数据采集模块通过通信隔离模块连接于组态屏,所述数据采集模块与组态屏之间连接有防雷组件,接线箱和仪表箱内分别设有一个通信隔离模块,两个通信隔离模块设于数据采集模块和组态屏之间,防雷组件包括RS485防雷器、24VDC防雷器、保险丝组和空气开关组,无线网络平台和组态屏之间通过无线数据传输模块连接,所述无线数据传输模块包括4G DTU和RTU。
还包括供电模块和电源控制器,所述供电模块通过电源控制器分别电连接防雷器、组态屏、通信隔离模块和4G DTU,供电模块包括风力发电模块或太阳能发电模块,在实际使用时,根据环境的不同,对风力发电模块和太阳能发电模块进行针对性的选择,提高发电模块的效率,必要时可以同时选择多个发电模块,进行混合发电,以保障正常供电。
所述供电模块的电路包括整流电路和防反接电路,整流电路包括电感、铁芯和二极管,太阳能组件供电由电感L1一端接入,通过L1、L2与铁芯组成的整流变压器后由L2输出电流,所述输出电流输入有二极管组成的整流桥将输入的交流电变为直流电向后续负载供电;整流电路对太阳能供电进行供电频率以及供电电压进行调整,调整至后续电路连接负载的额定电压及频率,所述整流电路通过整流桥进行整流,由交流电变为直流电,所述整流桥采用全桥整流,只对输出电流进行调整,不调整输出电流的频率,保证输出电流的安全稳定。
所述防反接电路包括MOS管Q1、稳压二极管,电源从控制电路通断的MOS管Q1一端输入,并在MOS管Q1输出端接有用于整流的稳压二极管Q4;对所述防反接电路,当电源正确连接的时候,导通MOS管Q1,为后续电路供电,当电源错误连接的时候,MOS管Q1截止,不会对后去电路进行供电,保证后续的电气器件或者微控芯片等不会因为错误的连接产生短路进而产生烧坏的后果。
所述数据采集模块为多通道全模拟量信号数采模块,所述多通道全模拟量信号数采模块的输入端通过接线端子连接有传感器,多通道全模拟量信号数采模块的输出端连接有4通道通讯安全隔离器,多通道全模拟量信号数采模块,将现场的实时数据包括压力、温度、差压、流量、阀位等信号,通过RS485传输至仪表箱的组态屏和云端服务平台中。
还包括控制端,所述控制端的输出端通过通信隔离模块连接于数据显示模块,控制端包括流量计、断流阀等控制元器件,控制端与通信隔离模块之间通过RS485通信线连接,控制端通过通信隔离模块将数据传送至云端服务平台,用于在查看完数据后,通过云端服务平台的组态界面,可以远程对控制端进行控制,方便整个监控系统的管理,提高应变速度。
所述云端服务平台直接采用运营商云服务器,数据安全性能有保障,云服务器安全性远高于个人服务器安全性,云服务器海量信息更容易保证数据安全,不存在数据破坏和丢失风险,同时成本更低,中间环节少,降低数据泄露风险。
还包括视频监测模块,所述视频监测模块用于就地监控与视频录制,最大存储时间15天,异常自动跟踪录制,需要数据时需到现场拷贝。
本发明通过设置监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块,实现了远距离实时监测,提高了数据的及时性和准确性。
本发明选用全隔离数据采集模块,在数据采集的过程中能够减小数据采集时产生的干扰,提高数据的准确性。
本发明的数据显示模块包括组态屏和云端服务平台,不仅能够将数据进行实时显示,而且在云端服务平台进行显示,便于远程查看,方便维护人员的实时监控。
本发明通过设置控制端,控制端不仅将信息传送至云端服务平台,维护人员通过云端服务平台对控制端发出指令,可以及时对控制端进行控制。
本发明通过设置防雷组件,在使用时防止雨天雷电对系统造成损坏,提高了整个系统的适应性。
本发明还设置有视频检测模块,通过视频监测方便对周围的环境进行监测,并且视频可以进行录制,便于数据的保存。
实施例3:
如图1-6所示,井口数采远传控制系统,包括监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块。
所述监测端,与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块。
所述数据采集模块,与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块。
所述通信隔离模块,与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信。
所述数据显示模块,与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。
通过所述监测端对周围环境的监测,并且将监测到的数据传送至数据显示模块,通过对数据的显示,方便工作人员实现远程监控,降低工作强度和井场操作风险。
通过选用所述通信隔离模块,使得数据在传输的时候更加稳定,避免了信号的干扰,保证了数据的准确性。
所述监测端包括多个传感器,多个传感器分别电连接数据采集模块。
所述传感器为温度传感器、压力传感器、流量探测器、可燃气体探测器、热电阻、热电偶等多种元器件,实际使用中,可以根据环境的不同,对元器件进行自主搭配,以满足实际检测的不同需求。
所述监测端将采集的数据传送至数据采集模块,所述数据采集模块将数据进行集中收集,并通过通信隔离模块传送至数据显示模块。
所述数据采集模块为全隔离数据采集模块。
选用所述全隔离数据采集模块,在数据采集的过程中,使得数据信号更加稳定,减少对数据的干扰,提高准确性。
所述组态屏通过设有的数据收发模块和无线传输模块通信连接于云端服务平台,所述数据收发模块为4G DTU。
所述无线传输模块为RTU。
所述组态屏通过无线网络平台连接于用户端。
所述无线网络平台为4G DTU和云端服务平台,所述4G DTU通过4G通信连接于云端服务平台。
所述用户端为移动终端设备。
通过使用无线传输方式,使得数据介入云端服务平台,在云端服务平台开发组态界面,用户通过微信或WEB登陆查看现场数据状态和进行开关井操作。
所述通信隔离模块为4通道RS485型。
还包括控制端,所述控制端的输出端通过通信隔离模块连接于数据显示模块。
所述控制端包括流量计、断流阀等控制元器件。
所述控制端与通信隔离模块之间通过RS485通信线连接。
所述控制端通过通信隔离模块将数据传送至云端服务平台,用于在查看完数据后,通过云端服务平台的组态界面,可以远程对控制端进行控制,方便整个监控系统的管理,提高应变速度。
所述数据采集模块设于接线箱内,所述接线箱为防爆接线箱,所述组态屏和4GDTU设于仪表箱内,所述防爆接线箱与仪表箱之间通过24VDC电源线与RS485通讯线连接。
所述数据采集模块通过通信隔离模块连接于组态屏,所述数据采集模块与组态屏之间连接有防雷组件。
所述接线箱和仪表箱内分别设有一个通信隔离模块,两个通信隔离模块设于数据采集模块和组态屏之间。
所述防雷组件包括RS485防雷器、24VDC防雷器、保险丝组和空气开关组。
所述无线网络平台和组态屏之间通过无线数据传输模块连接,所述无线数据传输模块包括4G DTU和RTU。
还包括供电模块和电源控制器,所述供电模块通过电源控制器分别电连接防雷器、组态屏、通信隔离模块和4G DTU。
在实际使用时,根据环境的不同,对风力发电模块和太阳能发电模块进行针对性的选择,提高发电模块的效率,必要时可以同时选择多个发电模块,进行混合发电,以保障正常供电。
所述数据采集模块为多通道全模拟量信号数采模块,所述多通道全模拟量信号数采模块的输入端通过接线端子连接有传感器,多通道全模拟量信号数采模块的输出端连接有4通道通讯安全隔离器。
所述多通道全模拟量信号数采模块,将现场的实时数据包括压力、温度、差压、流量、阀位等信号,通过RS485传输至仪表箱的组态屏和云端服务平台中。
所述云端服务平台直接采用运营商云服务器,数据安全性能有保障,云服务器安全性远高于个人服务器安全性,云服务器海量信息更容易保证数据安全,不存在数据破坏和丢失风险,同时成本更低,中间环节少,降低数据泄露风险。
还包括视频监测模块,所述视频监测模块用于就地监控与视频录制。
最大存储时间15天,异常自动跟踪录制,需要数据时需到现场拷贝。
所述视频监测模块包括视频监测组件和用于驱动视频监测组件的视频驱动电路,所述视频驱动电路包括负载电路和24V驱动电路。
所述负载电路包括电源、三极管、MOS管和稳压二极管,所述电源输入电压并由MOS管Q5控制电路通断,所述MOS管Q5与中央控制器中的控制信号端连接。
所述24V驱动电路包括稳压二极管Q3、MOS管Q2、三级管Q5、二极管D1和熔断器FUI,所述二极管D1与稳压二极管Q3并联对电源进线整流后输入MOS管Q2,在MOS管处接入24V电压并在接入电压处设有熔断器FUI,所述MOS管Q2输出电压至二极管Q3并由二极管Q3连接后续负载;
对24V驱动电路,当后续元件停止工作时,24V驱动电路的负载的电压会变大,电流会急剧上升,为了保护负载,故加装了保险管FU1,保险管FU1在电压超出负载的承受能力时,会产生熔断,从而切断经过电机的电流,对电机起到充分的保护效果;当负载停止工作结束时,Q2断开,由于负载有个后续的运动过程,所以在电源断开的瞬间会产生一个极大的反向电流,为了防止这个反向电流烧毁电路,故加了Q4在大电流返回时接地防止烧坏。
本发明采用风光互补供电模块,通过使用多种供电方式,使得供电模块不受气候及环境影响,提高了整个监控系统的适用性。
本发明采用全网通DTU实现数据远程,不受安装环境和距离限制。
本发明采用云服务器直接组态,数据安全、不易掉线。
本发明中的云端服务平台的数据,可通过电脑浏览器、手机WEB、微信等访问,方便快捷,不受限制。
本发明可自动监控、预警推送、远程开关井操作,高效快速,提高安全性。
本发明采用模块化设计,具有可拓展性强、系统稳定、能耗低、价格低等特点。
该系统工作原理,使用时,通过输入端的传感器对各项数据进行监测,将监测的数据通过通信隔离模块传输至组态屏和云端服务平台,同时控制端的元器件状态通过通信隔离模块和无线传输模块也传输至云端服务平台,监测人员通过移动终端设备登录云端服务平台查看相关数据,当数据出现异常时,在云端服务平台进行人机交互,对控制端发出指令,控制端进行相应操作,实现了实时监控、及时操作。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其系统结构、使用方法或使用领域上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.井口数采远传控制系统,其特征在于:包括监测端、数据采集模块、数据显示模块和通信隔离模块;
所述监测端,与数据采集模块相连,用于对周围环境信息的采集,并将采集的信息传送至数据采集模块;
所述数据采集模块,与通信隔离模块连接,将收集的信息进行分析,并将传送至数据显示模块;
所述通信隔离模块,与数据采集模块和数据显示模块相连,用于数据采集模块和数据显示模块之间的数据通信;
所述数据显示模块,与通信隔离模块连接,用于对数据的显示。
2.根据权利要求1所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述数据采集模块为全隔离数据采集模块。
3.根据权利要求1所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述数据显示模块包括组态屏和云端服务平台,所述数据采集模块通过通信隔离模块将数据传送至组态屏,组态屏将数据进行显示并通过无线传输至云端服务平台。
4.根据权利要求3所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述组态屏通过设有的数据收发模块和无线传输模块通信连接于云端服务平台,所述数据收发模块为4G DTU。
5.根据权利要求3所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:还包括控制端,所述控制端的输出端通过通信隔离模块连接于数据显示模块。
6.根据权利要求5所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述数据采集模块设于接线箱内,所述接线箱为防爆接线箱,所述组态屏和4G DTU设于仪表箱内,所述防爆接线箱与仪表箱之间通过24VDC电源线以及RS485通讯线连接。
7.根据权利要求3所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述数据采集模块通过通信隔离模块连接于组态屏,所述数据采集模块与组态屏之间连接有防雷组件。
8.根据权利要求7所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:还包括供电模块和电源控制器,所述供电模块通过电源控制器分别电连接防雷器、组态屏、通信隔离模块和4GDTU。
9.根据权利要求8所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:所述数据采集模块为多通道全模拟量信号数采模块,所述多通道全模拟量信号数采模块的输入端通过接线端子连接有传感器,多通道全模拟量信号数采模块的输出端连接有4通道通讯安全隔离器。
10.根据权利要求1所述的井口数采远传控制系统,其特征在于:还包括视频监测模块,所述视频监测模块用于就地监控与视频录制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811558039.XA CN109339764A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 井口数采远传控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811558039.XA CN109339764A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 井口数采远传控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109339764A true CN109339764A (zh) | 2019-02-15 |
Family
ID=65304266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811558039.XA Pending CN109339764A (zh) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | 井口数采远传控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109339764A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111262173A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-09 | 重庆西威电气有限公司 | 一种多功能显控仪表及配电柜 |
CN113791558A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-12-14 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种采用嵌入式系统的智能采油树电路 |
CN114745398A (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 数据采集与接入系统 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5706896A (en) * | 1995-02-09 | 1998-01-13 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells |
US5732776A (en) * | 1995-02-09 | 1998-03-31 | Baker Hughes Incorporated | Downhole production well control system and method |
US20070175633A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Schlumberger Technology Corporation | System and Method for Remote Real-Time Surveillance and Control of Pumped Wells |
CN201170092Y (zh) * | 2008-03-11 | 2008-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油水井自动化远程无线监控装置 |
CN202512416U (zh) * | 2011-12-27 | 2012-10-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 开发井远程在线监控系统 |
CN203101941U (zh) * | 2012-12-19 | 2013-07-31 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种油井抽油机故障远程安全监控系统 |
CN203299606U (zh) * | 2013-03-22 | 2013-11-20 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种矿山井下监测监控装置 |
CN203321490U (zh) * | 2013-05-29 | 2013-12-04 | 南京工程学院 | 一种无线油井智能监控终端rtu |
US8761911B1 (en) * | 2010-04-23 | 2014-06-24 | Ashford Technical Software, Inc. | System for remotely monitoring a site for anticipated failure and maintenance with a plurality of controls |
US20160061022A1 (en) * | 2011-12-22 | 2016-03-03 | James N. McCoy | Hydrocarbon Well Performance Monitoring System |
CN205100950U (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 华北石油通信公司 | 一种模拟人工管控煤层气井智能排采控制系统 |
CN106321034A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-11 | 天津凡尔赫科技发展有限公司 | 一种注水井无人巡井智能监控系统及监控方法 |
CN207502994U (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种基于dtu的油田电气设备无线远程监测装置 |
-
2018
- 2018-12-19 CN CN201811558039.XA patent/CN109339764A/zh active Pending
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5732776A (en) * | 1995-02-09 | 1998-03-31 | Baker Hughes Incorporated | Downhole production well control system and method |
US5706896A (en) * | 1995-02-09 | 1998-01-13 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells |
US20070175633A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Schlumberger Technology Corporation | System and Method for Remote Real-Time Surveillance and Control of Pumped Wells |
CN201170092Y (zh) * | 2008-03-11 | 2008-12-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油水井自动化远程无线监控装置 |
US8761911B1 (en) * | 2010-04-23 | 2014-06-24 | Ashford Technical Software, Inc. | System for remotely monitoring a site for anticipated failure and maintenance with a plurality of controls |
US20160061022A1 (en) * | 2011-12-22 | 2016-03-03 | James N. McCoy | Hydrocarbon Well Performance Monitoring System |
CN202512416U (zh) * | 2011-12-27 | 2012-10-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 开发井远程在线监控系统 |
CN203101941U (zh) * | 2012-12-19 | 2013-07-31 | 宇星科技发展(深圳)有限公司 | 一种油井抽油机故障远程安全监控系统 |
CN203299606U (zh) * | 2013-03-22 | 2013-11-20 | 河北钢铁集团矿业有限公司 | 一种矿山井下监测监控装置 |
CN203321490U (zh) * | 2013-05-29 | 2013-12-04 | 南京工程学院 | 一种无线油井智能监控终端rtu |
CN205100950U (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-23 | 华北石油通信公司 | 一种模拟人工管控煤层气井智能排采控制系统 |
CN106321034A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-11 | 天津凡尔赫科技发展有限公司 | 一种注水井无人巡井智能监控系统及监控方法 |
CN207502994U (zh) * | 2017-12-14 | 2018-06-15 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种基于dtu的油田电气设备无线远程监测装置 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
全国安全生产教育培训教材编审委员会: "《司钻作业》", 31 August 2013 * |
周薇: "工业级4G路由器与4G DTU的区别", 《HTTP://C.GONGKONG.COM/BLUEONE2004/N360035.HTML》 * |
广州致远电子股份有限公司: "RS485Hub-S4+四通道RS485隔离集线器产品数据手册", 《HTTPS://DOC88.COM/P-9945158789331.HTML?R=1》 * |
廖启新: "基于WiFi数字化抽油机研究", 《中国新技术新产品》 * |
徐恺宏等: "《工业工程测试与控制技术》", 31 August 2016 * |
林良明等: "《自动化仪表手册》", 31 August 1996 * |
许宁: "《蜂窝移动通信系统的空口演进 LTE、LTE-A、LTE Pro和5G》", 31 October 2017 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111262173A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-09 | 重庆西威电气有限公司 | 一种多功能显控仪表及配电柜 |
CN114745398A (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 中国石油天然气股份有限公司 | 数据采集与接入系统 |
CN113791558A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-12-14 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种采用嵌入式系统的智能采油树电路 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109339764A (zh) | 井口数采远传控制系统 | |
CN102590670B (zh) | 高压电缆智能接地箱 | |
CN104460609A (zh) | 一种用于油气生产的远程监控的方法及系统 | |
CN102194262A (zh) | 变电站智能巡检系统及巡视方法 | |
CN106532935A (zh) | 用于进行智能变电站二次系统故障诊断的方法及其系统 | |
CN202735816U (zh) | 矿用喷雾传感器与矿用喷雾降尘监控系统 | |
CN206471793U (zh) | 一种电缆中间接头保护装置 | |
CN106441423A (zh) | 一种城市电网地下电缆通道在线监测平台 | |
CN103686087B (zh) | 一种基于无线节点网络的信号采集及监控系统 | |
CN105913127A (zh) | 一种用于高压电缆线路的远程交互式运维系统 | |
CN101950169A (zh) | 抽油机控制器、控制方法及系统 | |
CN106100153A (zh) | 一种用于有源电子式互感器的激光供能系统及方法 | |
CN203164663U (zh) | 采油设备的智能保护装置 | |
CN202512420U (zh) | 一种具有无线功能的控制主机 | |
CN103541758B (zh) | 一种矿用采区药剂集中自动添加系统及其方法 | |
CN209603973U (zh) | 一种石油开采井控设备云智能管理系统 | |
CN205545708U (zh) | 一种变电站太阳能巡检小车 | |
CN103852413A (zh) | 一种机场助航灯隔离变压器水蚀监测系统及控制方法 | |
CN103647290B (zh) | 预制仓式高压无功补偿装置及无功补偿方法 | |
CN207231598U (zh) | 一种分布式电缆沟智能水位监控系统 | |
CN106681259A (zh) | 一种适用多种协议综合保护器的煤矿供电监控系统及方法 | |
CN205489816U (zh) | 变电站自动化信息调试辅助设备 | |
CN202210813U (zh) | 干式变压器温度在线监测系统 | |
CN205608510U (zh) | 一种天然气管网生产监管系统 | |
CN105929745A (zh) | 电缆沟环境监测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190215 |