CN112258022A - 一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法，井控装置管理系统包括写入有井控装置身份信息的电子标签、手持读写系统、PC端远程管理系统、物联网和互联网，手持读写系统可以读写电子标签的内部信息，且两者之间通过物联网建立连接关系；手持读写系统还与PC端远程管理系统之间通过互联网建立连接关系。管理方法主要是通过两种电子标签确认井控装置身份信息，并可利用APP修正和更新相关信息，同时可实现相关信息的实时展现。本发明结合安装在井控装置上的电子标签，配合地理信息系统和后台远程数据库，可对井控装置进行全生命周期的动态跟踪，为平台大数据分析提供了支撑，提高井控装置管理的效率。

Description

一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法
技术领域
本发明涉及石油钻井井控装置信息化管理领域，尤其是一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法。
背景技术
目前，多数石油钻探公司的井控装置检验检测、出入库、维修、报废等信息管理台账大部分还是依托于人工输入、编辑管理，容易出现数据错误、缺项漏项、数据动态更新慢等问题，仅仅采用出厂编号或者自编号无法可靠地识别出井控装置单点状态并做到实时监控，造成统计分析不及时、不全面等问题，还会造成井控装置个别管理脱节，在使用过程中出现质量和安全隐患。
随着物联网技术广泛的应用，装备管理朝着无纸化、数字化方向发展。RFID芯片采用的是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，RFID芯片具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量大等优点，给设备的个性化管理带来革命性变化。
互联网技术的飞速发展，给信息的传递和管理带来了极大的便利条件，特别是4G、5G的无线网络的发展，网络速度快、动态实时响应、实时感知，为设备的室外动态监控管理提供了技术支持。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法，其使得井控装置的管理不易出错并提升了工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统，包括写入有井控装置身份信息的电子标签、手持读写系统、PC端远程管理系统、物联网以及互联网；
所述手持读写系统包括手持读写器以及内置在所述手持读写器上的GPS芯片和APP；
所述手持读写器通过所述物联网与安装在井控装置上的电子标签连接，所述手持读写器还通过所述互联网与所述PC端远程管理系统连接；
所述GPS芯片用于获取井控装置被读取身份信息时的地理位置信息；
所述APP用于控制所述手持读写器扫描所述电子标签并获取井控装置的身份信息，通过操作所述APP实现对井控装置身份信息的确认、修正和更新，并经所述APP将井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息一起通过所述互联网发送给所述PC端远程管理系统；
所述PC端远程管理系统用于将所述APP发送的信息数据进行存储、转换、分析、展示和反馈，以实现对井控装置进行全生命周期的动态跟踪。
进一步地，所述PC端远程管理系统包括网络防火墙、数据服务器、WEB数据服务器、用户计算机、大屏显示器，其中，所述网络防火墙与所述数据服务器连接，所述数据服务器还与所述WEB数据服务器连接，所述WEB数据服务器还分别与所述用户计算机和所述大屏显示器连接；
所述网络防火墙用于接收所述APP发送的信息数据，并对信息数据进行安全检查；
所述数据服务器用于对信息数据进行处理和存储；
所述WEB数据服务器用于对信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式；
所述用户计算机用于将所述WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到所述WEB数据服务器；
所述大屏显示器用于展现所述WEB数据服务器上的信息数据。
进一步地，所述电子标签包括二维码铭牌和RFID芯片，所述二维码铭牌是指将井控装置身份信息以二维码形式刻印在不锈钢板材上形成的图像化铭牌，所述RFID芯片是指将井控装置身份信息以电子化数据写入RFID芯片形成的电子数据化标签。
一种基于井控装置管理系统的管理方法，包括以下步骤：
在手持读写系统的APP上对井控装置进行包括发放、转场、回收、检修、试压、信息查询的操作时，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的RFID芯片，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的第一电子数据；
以图像扫描方式扫查二维码铭牌，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的二维码铭牌，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的图像数据，再转换为第二电子数据；
通过比对第一电子数据和第二电子数据，确认井控装置的身份信息；
通过APP确认、修正和更新信息数据，其中，信息数据包括井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息，之后将信息数据通过互联网发送给PC端远程管理系统；
通过网络防火墙安全检查后的信息数据传送到数据服务器进行存储；
数据服务器对信息数据进行处理后，再按指令要求传送到WEB数据服务器，将信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式；
用户计算机对WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到WEB数据服务器；
将WEB数据服务器上的信息数据以可视化数据形式展现在大屏显示器上。
进一步地，所述第一电子数据和第二电子数据在比对时，若第一电子数据和第二电子数据的信息一致，则直接判定井控装置的身份信息为第一电子数据或第二电子数据；若第一电子数据和第二电子数据的信息不一致，则人工现场查看井控装置的身份信息，并利用APP修正写入错误的第一电子数据或第二电子数据，同时确认正确的井控装置的身份信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统和管理方法，解决了以往井控装置管理依托于人工输入、编辑管理，容易出现数据错误、缺项漏项、数据动态更新慢等问题，同时解决了统计分析不及时、不全面等问题，为平台大数据分析提供了支撑，提高井控装置管理的效率。
附图说明
为了使本发明的优点更容易理解，将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本发明。可以理解这些附图只描绘了本发明的典型实施方式，因此不应认为是对其保护范围的限制，通过附图以附加的特性和细节来描述和解释本发明。
图1为本发明中井控装置管理系统的整体结构示意图；
图2为本发明中PC端远程管理系统的结构示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
在本发明的描述中，术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细的说明：
参见图1和图2，本发明提供了一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统，包括电子标签、手持读写系统、PC端远程管理系统、物联网以及互联网。其中，电子标签安装在井控装置上，井控装置包括防喷器、节流压井管汇、远程控制台等；手持读写系统可以读写电子标签的内部信息，且两者之间通过物联网建立连接关系；手持读写系统还与PC端远程管理系统之间通过互联网建立连接关系，互联网为无线互联网，用于手持读写系统与PC端远程管理系统之间的数据交互以及操作指令的相互传输，如手持读写系统将读取的井控装置信息数据传送到PC端远程管理系统。
电子标签写入有井控装置身份信息，电子标签包括二维码铭牌和RFID芯片，二维码铭牌是指将井控装置身份信息以二维码形式刻印在不锈钢板材上形成的图像化铭牌，RFID芯片是指将井控装置身份信息以电子化数据写入RFID芯片形成的电子数据化标签；其中，在正常情况下，安装在同一井控装置上的二维码铭牌和RFID芯片所写入的井控装置身份信息是一致的，通过手持读写系统可对这两种电子标签依次扫描并获取相关信息，通过对所获取的两份信息的比对(互相验证)，可以确认单台井控装置的唯一身份信息。
手持读写系统包括手持读写器以及内置在手持读写器上的GPS芯片和APP。GPS芯片用于获取井控装置被读取身份信息时的地理位置信息，GPS芯片是在APP读取井控装置信息时获取地理位置信息，因为此时手持读写系统与井控装置距离较近，可视两者处于同一地理位置。APP用于控制手持读写器扫描电子标签并获取井控装置的身份信息，通过操作APP实现对井控装置身份信息的确认、修正和更新，APP还可以记录井控装置的操作信息，并经APP将井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息一起通过互联网发送给PC端远程管理系统；其中，对井控装置所实施的操作信息是指井控装置进行发放、转场、回收、检修、试压、信息查询等环节后，在APP上所填报的实时数据信息。
PC端远程管理系统用于将APP发送的信息数据进行存储、转换、分析、展示和反馈，以实现对井控装置进行全生命周期的动态跟踪，可实现对井控装置的数字化管理，实现大数据分析。
具体地，PC端远程管理系统包括网络防火墙、数据服务器、WEB数据服务器、用户计算机、大屏显示器，其中，网络防火墙与数据服务器连接，数据服务器还与WEB数据服务器连接，WEB数据服务器还分别与用户计算机和大屏显示器连接；网络防火墙用于接收APP发送的信息数据，并对信息数据进行安全检查；数据服务器用于对信息数据进行处理和存储；EB数据服务器用于对信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式；用户计算机用于将WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到WEB数据服务器；大屏显示器以可视化数据形式展现WEB数据服务器上的信息数据给用户，其中，可视化数据形式可以是图表结构、报告、地图导航或者列表形式。PC端远程管理系统的信息数据处理过程如下：PC端远程管理系统接收并识别手持读写系统传送的井控装置的信息数据，通过网络防火墙检测后，在数据服务器上进行存储，之后在WEB数据服务器上进行数据转化后，然后在用户计算机上进行分类、统计、分析等大数据处理，再将处理结果以可视化数据形式展现在大屏显示器上。PC端远程管理系统还可以为用户账户分配相应权限，管理用户登录操作及提报、查询、编辑、删除等操作权限，根据被授权用户的查询请求，按要求检索所存储数据；按照所查询要求检索数据并按照预定方式进行分析及整理。
本发明还提供了一种基于井控装置管理系统的管理方法，包括以下步骤：
在手持读写系统的APP上对井控装置进行包括发放、转场、回收、检修、试压、信息查询的操作时，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的RFID芯片，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的第一电子数据。
再以图像扫描方式扫查二维码铭牌，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的二维码铭牌，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的图像数据，再转换为第二电子数据。
通过比对第一电子数据和第二电子数据，确认井控装置的身份信息；其中，第一电子数据和第二电子数据在比对时，若第一电子数据和第二电子数据的信息一致，则直接判定井控装置的身份信息为第一电子数据或第二电子数据；若第一电子数据和第二电子数据的信息不一致，则人工现场查看井控装置的身份信息，并利用APP修正写入错误的第一电子数据或第二电子数据，同时确认正确的井控装置的身份信息。
通过APP确认、修正和更新信息数据，其中，信息数据包括井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息，之后将信息数据通过互联网发送给PC端远程管理系统。
通过网络防火墙安全检查后的信息数据传送到数据服务器进行存储。
数据服务器对信息数据进行处理后，再按指令要求传送到WEB数据服务器，将信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式。
用户计算机对WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到WEB数据服务器。
将WEB数据服务器上的信息数据以可视化数据形式展现在大屏显示器上。
本发明应用“物联网+互联网+井控装置”的方案，结合安装在井控装置上的电子标签，配合地理信息系统和后台远程数据库，可对井控装置进行全生命周期的动态跟踪，为平台大数据分析提供了支撑，提高井控装置管理的效率。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (5)

1.一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统，其特征在于，包括写入有井控装置身份信息的电子标签、手持读写系统、PC端远程管理系统、物联网以及互联网；
所述手持读写系统包括手持读写器以及内置在所述手持读写器上的GPS芯片和APP；
所述手持读写器通过所述物联网与安装在井控装置上的电子标签连接，所述手持读写器还通过所述互联网与所述PC端远程管理系统连接；
所述GPS芯片用于获取井控装置被读取身份信息时的地理位置信息；
所述APP用于控制所述手持读写器扫描所述电子标签并获取井控装置的身份信息，通过操作所述APP实现对井控装置身份信息的确认、修正和更新，并经所述APP将井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息一起通过所述互联网发送给所述PC端远程管理系统；
所述PC端远程管理系统用于将所述APP发送的信息数据进行存储、转换、分析、展示和反馈，以实现对井控装置进行全生命周期的动态跟踪。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统，其特征在于，所述PC端远程管理系统包括网络防火墙、数据服务器、WEB数据服务器、用户计算机、大屏显示器，其中，所述网络防火墙与所述数据服务器连接，所述数据服务器还与所述WEB数据服务器连接，所述WEB数据服务器还分别与所述用户计算机和所述大屏显示器连接；
所述网络防火墙用于接收所述APP发送的信息数据，并对信息数据进行安全检查；
所述数据服务器用于对信息数据进行处理和存储；
所述WEB数据服务器用于对信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式；
所述用户计算机用于将所述WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到所述WEB数据服务器；
所述大屏显示器用于展现所述WEB数据服务器上的信息数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网和互联网的井控装置管理系统，其特征在于，所述电子标签包括二维码铭牌和RFID芯片，所述二维码铭牌是指将井控装置身份信息以二维码形式刻印在不锈钢板材上形成的图像化铭牌，所述RFID芯片是指将井控装置身份信息以电子化数据写入RFID芯片形成的电子数据化标签。
4.一种基于权利要求3所述的井控装置管理系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在手持读写系统的APP上对井控装置进行包括发放、转场、回收、检修、试压、信息查询的操作时，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的RFID芯片，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的第一电子数据；
以图像扫描方式扫查二维码铭牌，发出物联网识别信号，扫描井控装置上的二维码铭牌，通过APP上的数据接口获得物联网反馈信号，采集返回的井控装置的图像数据，再转换为第二电子数据；
通过比对第一电子数据和第二电子数据，确认井控装置的身份信息；
通过APP确认、修正和更新信息数据，其中，信息数据包括井控装置的身份信息、对井控装置所实施的操作信息以及井控装置被读取身份信息时的地理位置信息和时间信息，之后将信息数据通过互联网发送给PC端远程管理系统；
通过网络防火墙安全检查后的信息数据传送到数据服务器进行存储；
数据服务器对信息数据进行处理后，再按指令要求传送到WEB数据服务器，将信息数据进行进一步转化，形成满足WEB显示的数据形式；
用户计算机对WEB数据服务器上的信息数据进行包括分类、统计、分析的大数据处理，再将处理结果返回到WEB数据服务器；
将WEB数据服务器上的信息数据以可视化数据形式展现在大屏显示器上。
5.根据权利要求4所述的的管理方法，其特征在于，所述第一电子数据和第二电子数据在比对时，若第一电子数据和第二电子数据的信息一致，则直接判定井控装置的身份信息为第一电子数据或第二电子数据；若第一电子数据和第二电子数据的信息不一致，则人工现场查看井控装置的身份信息，并利用APP修正写入错误的第一电子数据或第二电子数据，同时确认正确的井控装置的身份信息。
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CN115628043A (zh) * 2022-11-09 2023-01-20 河北华北石油荣盛机械制造有限公司 一种井控设备运行数据监测系统

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