CN112859795A - 用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统。该方法包括采集目标油气设备的现场安全数据；基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。本申请解决了无法对油气设备作业参数实现远程实时监控、设备数据的统计分析及管理的技术问题。通过本申请实现了对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析、远程管理以及安全预警。
Description
技术领域
本申请涉及油气设备现场安全数据采集领域，具体而言，涉及一种用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统。
背景技术
石油钻修机的安全性、可靠性直接关系到油田生产现场的设备和人身安全以及生产效率，一旦发生故障停机，不仅会带来产量和效益的损失，而且会伤及重大设备、危及人身安全，甚至造成严重的环境事故。
相关技术中，由于现场仪表系统仅提供设备工艺数据，缺乏安全数据的采集、管理和分析能力。进一步，数据采集技术和管理不能满足智能化钻修作业的需求。比如，油井的安全监测技术通常是靠现场仪表系统仅提供设备工艺数据，或者是通过远程控制归类事先设定的参数范围，均缺乏安全数据的采集、管理和分析能力，同时也由于缺少数据的边缘计算功能，造成数据传输慢，安全的时效性大打折扣。
针对相关技术中无法对油气设备作业参数实现远程实时监控、设备数据的统计分析及管理的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统，以解决无法对油气设备作业参数实现远程实时监控、设备数据的统计分析及管理的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于油气设备的安全数据采集、管理方法。
根据本申请的用于油气设备的安全数据采集、管理方法包括：采集目标油气设备的现场安全数据；基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
进一步，所述方法还包括：当所述目标油气设备发生故障时，接收远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种用于油气设备的安全数据采集、管理系统。
根据本申请的用于油气设备的安全数据采集、管理系统包括：数据采集和处理系统，用于采集目标油气设备的现场安全数据；数据传输和存储系统，用于基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；远程终端系统，用于在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
进一步，所述数据采集和处理系统包括：多协议数据采集终端、交换机、触摸屏、智能IO模块、J1939/Modbus协议转换模块、设备运行数据传感器、发动机和变矩器，其中，所述J1939的协议用于采集所述发送动机和所述变矩器的数据，所述设备运行数据传感器用于采集油气设备的运行数据、环境数据以及设备安全数据，所述运行数据至少包括如下之一：载荷、高度、压力，所述设备安全数据至少包括如下之一：电子防碰数据、刹车状态、刹车盘磨损数据，所述环境数据至少包括如下之一：车辆位置数据、风速、环境温度、湿度。
进一步，所述多协议数据采集终端被配置为具有边缘计算功能，用于将接收到的油气设备的数据进行处理之后生成所述目标油气设备的运行曲线、数据图表或者统计报表，并将分析结果传送到至少一个显示操作终端。
进一步，所述数据传输和存储系统包括：移动网络基站、私有云服务器，将所述现场安全数据通过移动网络传送到私有云服务器之后，再发送至与所述私有云服务器网络连接的远程终端系统，其中，所述远程终端系统包括：移动终端、局域网终端、电脑终端，和/或，由私有云服务器通过移动网络传送到所述移动终端之后，通过有网线或Wi-Fi传送到所述局域网终端。
进一步，所述数据采集和处理系统通过所述数据传输和存储系统中的移动网络基站与所述数据采集和处理系统中的私有服务器连接，所述多协议数据采集终端与所述移动网络基站连接，所述的多协议数据采集终端用于将油气设备的安全及运行数据，通过所述移动网络基站的移动网络实时传送到私有云服务器，其中，所述私有云服务器通过移动数据网与所述移动终端连接，通过Wi-Fi与所述局域网终端连接，通过网络与所述电脑端连接。
进一步，所述智能IO模块用于通过所述设备运行数据传感器，将采集到的设备运行数据、安全数据、环境数据，传送至所述触摸屏和所述多协议数据采集终端，并在所述多协议数据采集终端进行数据分析、运算完成边缘计算，并将数据的初步分析、运算结果分别发送至远程终端系统或私有云服务器。
进一步，当所述目标油气设备发生故障时，接收所述远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
进一步，所述目标油气设备至少包括：石油钻修机。
由于物联网、大数据、云计算等新技术的不断完善推广和工业化应用，为实现油气设备智能化和远程管理、维护提供了技术支撑。同时，现场传感器和仪表技术在油气设备得到广泛的应用，数据采集传输的实时性、经济性以及云数据存储规模都能够满足用户需求。
在本申请实施例中用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统，采用采集目标油气设备的现场安全数据的方式，通过基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云，达到了在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试的目的，从而实现了对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析、远程管理以及安全预警的技术效果，进而解决了无法对油气设备作业参数实现远程实时监控、设备数据的统计分析及管理的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的用于油气设备的安全数据采集、管理方法的系统架构示意图；
图2是根据本申请实施例的用于油气设备的安全数据采集、管理方法流程示意图；
图3是根据本申请实施例的用于油气设备的安全数据采集、管理系统的结构示意图；
图4是根据本申请实施例的数据采集和处理系统中的网络单线图；
图5是根据本申请实施例的用于油气设备的安全数据采集、管理系统中连接和信号传递示意图。
其中，
1-多协议数据采集终端，2-交换机，3-触摸屏，4-PLC等智能IO模块，5-J1939/Modbus协议转换模块，6-设备运行数据传感器，7-发动机，8-变矩器，9-悬重传感器，10-压力传感器，11-编码器，12-其他传感器，13-移动网络基站14-私有云(服务器)，15-Internet，16-移动终端，17-局域网终端，18-电脑端。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，本申请的系统架构包括：传感器1001、采集终端1002、基站1003、用户1004。所述传感器1001用于实时监测油气设备中的设备运行数据，比如大钩高度、大钩速度、发动机数据、变矩器数据。设备安全数据，比如电子防碰数据、刹车状态、钢丝绳吨公里、刹车盘磨损数据等。环境数据，比如，车辆位置数据、风速、环境温度、湿度等。采集终端1002支持多协议。所述基站1003用于建立网络通信，包括但不限于移动网络、无线网络并连接私有云或者服务器。所述用户1004可使用多种终端实现远程监控以及调控。终端可以是移动终端、台式机或者监控大屏等。比如，在手机端上应用程序的操作方法为：手机连接互联网，运行已安装的APP，输入设备ID，登录后进入设备参数界面，点击标签栏，可切换到报警界面、运行趋势界面、数据图表界面等画面。又比如，在电脑端操作方法为：电脑端有两种操作方法，其一是安装客户端，输入设备ID，登录后进入设备参数界面；其二是通过IE浏览器，在地址栏输入私有云IP地址登录，显示界面和电脑客户端相同。
如图2所示，该方法包括如下的步骤S201至步骤S203：
步骤S201，采集目标油气设备的现场安全数据；
步骤S202，基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；
步骤S203，在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
采用采集目标油气设备的现场安全数据的方式，通过基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云，达到了在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试的目的，从而实现了对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析、远程管理以及安全预警的技术效果，进而解决了无法对油气设备作业参数实现远程实时监控、设备数据的统计分析及管理的技术问题。
在上述步骤201中通过现场数据采集技术采集目标油气设备的现场安全数据。
在上述步骤202中基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云。基于3G/4G/5G移动网络将设备运行数据实时传送至私有云平台，利用边缘计算功能，实现故障快速反应及安全预警。
在上述步骤203中在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
在一种可选地实施方案中，可通过电脑、手机、平板等远程终端访问设备运行数据及分析资料，实现对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析及管理。
在一种可选地实施方案中，还可通过发送手机短信、电子邮件等方式为设备操作人员、维护人员、管理人员提供故障报警、安全预警及维保提醒等信息，降低设备故障率，避免油气设备作业过程中发生设备和人身事故。
作为本申请实施例中的优选，所述方法还包括：当所述目标油气设备发生故障时，接收远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
具体实施时，当设备发生故障时，技术人员可采用远程透传方式，进行PLC可编程逻辑控制器及触摸屏远程诊断调试，及时快速地分析、解决问题，并给现场人员提供操作和维护指导。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述方法的用于油气设备的安全数据采集、管理系统，如图3所示，该系统包括：
数据采集和处理系统100，用于采集目标油气设备的现场安全数据；
数据传输和存储系统200，用于基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；
远程终端系统300，用于在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
上述数据采集和处理系统100中通过现场数据采集技术采集目标油气设备的现场安全数据。
上述数据传输和存储系统200中基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云。基于3G/4G/5G移动网络将设备运行数据实时传送至私有云平台，利用边缘计算功能，实现故障快速反应及安全预警。
上述远程终端系统300中在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
作为本申请实施例中的优选，所述目标油气设备至少包括：石油钻修机。
在一种可选地实施方案中，可通过电脑、手机、平板等远程终端访问设备运行数据及分析资料，实现对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析及管理。
在一种可选地实施方案中，还可通过发送手机短信、电子邮件等方式为设备操作人员、维护人员、管理人员提供故障报警、安全预警及维保提醒等信息，降低设备故障率，避免油气设备作业过程中发生设备和人身事故。
作为本申请实施例中的优选，所述数据采集和处理系统包括：多协议数据采集终端、交换机、触摸屏、智能IO模块、J1939/Modbus协议转换模块、设备运行数据传感器、发动机和变矩器，其中，所述J1939的协议用于采集所述发动机和所述变矩器的数据，所述设备运行数据传感器用于采集油气设备的运行数据、环境数据以及设备安全数据，所述运行数据至少包括如下之一：载荷、高度、压力，所述设备安全数据至少包括如下之一：电子防碰数据、刹车状态、刹车盘磨损数据，所述环境数据至少包括如下之一：车辆位置数据、风速、环境温度、湿度。
具体实施时，所述数据采集和处理系统中的多协议数据采集终端与交换机连接，所述的交换机分别和触摸屏、PLC等智能IO模块连接；所述PLC等智能IO模块分别和J1939/Modbus协议转换模块、设备运行数据的感器连接，所述J1939/Modbus协议转换模块别和发动机、变矩器连接。进一步，使用J1939协议进行发动机和变矩器的数据采集，使用设备运行数据传感器进行载荷、高度、压力等设备运行数据及风速、温度、位置等环境数据的采集，并在触摸屏上显示，实现石油钻修机操作人员对钻修机作业状态的实时监控，控制油气设备安全可靠运行。
作为本申请实施例中的优选，所述多协议数据采集终端被配置为具有边缘计算功能，用于将接收到的油气设备的数据进行处理之后生成生成所述目标油气设备的运行曲线、数据图表或者统计报表，并将分析结果传送到至少一个显示操作终端。
具体实施时，多协议数据采集终端具有边缘计算功能，将接收到的数据进行加工、计算、存储、统计等，生成生成设备运行曲线、数据图表、统计报表等数据分析资料，并将分析结果传送到各个显示操作终端，实现故障的快速反应及安全预警。
优选地，根据用户需求，通过远程终端在私有云平台设计设备参数及仪表画面、运行趋势图、报警记录等终端显示画面，供操作及管理人员查阅，并通过手机短信、电子邮件等方式为设备操作人员、维护人员、管理人员提供故障报警、安全预警及维保提醒等信息，降低设备故障率，避免油气设备作业过程中发生设备和人身事故。
优选地，当设备发生故障时，技术人员可采用远程终端透传方式，进行PLC可编程逻辑控制器等智能IO模块远程诊断调试，及时快速地分析、解决问题，并给现场人员提供操作和维护指导。
作为本申请实施例中的优选，所述数据传输和存储系统包括：移动网络基站、私有云服务器，将所述现场安全数据通过移动网络传送到私有云服务器之后，再发送至与所述私有云服务器网络连接的远程终端系统，其中，所述远程终端系统包括：移动终端、局域网终端、电脑终端，和/或，由私有云服务器通过移动网络传送到所述移动终端之后，通过有网线或Wi-Fi传送到所述局域网终端。
具体实施时，多协议数据采集终端内置数据库，将油气设备安全及运行数据，通过3G/4G/5G移动网络传送到私有云，再通过私有云服务器和Internet连接，传送电脑终端；也可直接由私有云服务器通过3G/4G/5G移动网络传送到手机等移动终端和通过有网线或WiFi传送到局域网终端。所述的多协议数据采集终端将油气设备的安全及运行数据，通过移动网络基站的3G/4G/5G移动网络实时传送到私有云；所述的电脑端监控界面与移动端监控界面可在电脑、手机、平板通过网页、客户端或APP访问和私有云通过3G/4G/5G信号连接。
作为本申请实施例中的优选，所述数据采集和处理系统通过所述数据传输和存储系统中的移动网络基站与所述数据采集和处理系统中的私有服务器连接，所述多协议数据采集终端与所述移动网络基站连接，所述的多协议数据采集终端用于将油气设备的安全及运行数据，通过所述移动网络基站的移动网络实时传送到私有云服务器，其中，所述私有云服务器通过移动数据网与所述移动终端连接，通过Wi-Fi与所述局域网终端连接，通过网络与所述电脑端连接。
具体实施时，所述的数据传输和存储系统通过数据传输和存储系统中的移动网络基站和数据传输和存储系统的私有云服务器连接，私有云服务器通过移动数据网跟移动终端连接，通过WiFi跟局域网终端连接，通过Internet网和电脑端连接；通过数据传输和存储系统的移动网络基站和数据采集处理系统的多协议数据采集终端连接。
作为本申请实施例中的优选，所述智能IO模块用于通过所述设备运行数据传感器，将采集到的设备运行数据、安全数据、环境数据，传送至所述触摸屏和所述多协议数据采集终端，并在所述多协议数据采集终端进行数据分析、运算完成边缘计算，并将数据的初步分析、运算结果分别发送至远程终端系统或私有云服务器。
作为本申请实施例中的优选，当所述目标油气设备发生故障时，接收所述远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
具体实施时，系统通电开机后，PLC等智能IO模块通过各种传感器，将采集到的设备运行数据、安全数据、环境数据，传送至触摸屏和多协议数据采集终端，并在多协议数据采集终端进行数据分析、运算，将数据的初步分析、运算结果一方面用于现场操作监控，另一方面传递给私有云端存储对比，进行二次数据分析，运算，再以预警提醒、图表等形式供管理人员维护使用。从而当设备发生故障时，技术人员可采用远程透传方式，进行PLC可编程逻辑控制器及触摸屏远程诊断调试，及时快速地分析、解决问题，并给现场人员提供操作和维护指导。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
为了更好的理解上述用于油气设备的安全数据采集、管理方法流程，以下结合优选实施例对上述技术方案进行解释说明，但不用于限定本发明实施例的技术方案。
在本申请实施例中用于油气设备的安全数据采集、管理系统，公司可通过电脑、手机、平板等远程终端访问设备运行数据及分析资料，实现对油气设备作业参数的远程实时监控、设备数据的统计分析及管理。同时，本申请实施例中用于油气设备的安全数据采集、管理方法还可通过发送手机短信、电子邮件等方式为设备操作人员、维护人员、管理人员提供故障报警、安全预警及维保提醒等信息，降低设备故障率，避免油气设备作业过程中发生设备和人身事故。另外，当设备发生故障时，技术人员可采用远程透传方式，进行PLC可编程逻辑控制器及触摸屏远程诊断调试，及时快速地分析、解决问题，并给现场人员提供操作和维护指导。
具体地，如图4至5所示，用于油气设备的安全数据采集、管理系统包括：数据采集和处理系统、数据传输和存储系统和远程终端系统，主要用于对油气钻采设备作业数据进行采集、远传、边缘计算、终端显示、消息提醒等功能，采用先进的现场数据采集技术、数据远传的载体和发送形式，数据计算分析方法、终端显示画面、消息提醒方式、远程诊断调试技术，实现了安全数据采集和管理。
其中，数据采集和处理系统由多协议数据采集终端1、交换机2、触摸屏3、智能IO模块4、J1939/Modbus协议转换模块5、设备运行数据传感器6，比如如悬重传感器9、压力传感器10、编码器11和其他12、发动机7和变矩器8组成。
其中，数据传输和存储系统由移动网络基站13、私有云14、英特网Internet15组成。
其中，远程终端系统由移动端16，局域网终端17和电脑终端18组成。
包括数据采集和处理系统、数据传输和存储系统和远程终端系统。其中数据采集和处理系统由多协议数据采集终端1、交换机2、触摸屏3、智能IO模块4、J1939/Modbus协议转换模块5、设备运行数据传感器6，比如如悬重传感器9、压力传感器10、编码器11和其他12、发动机7和变矩器8组成；数据传输和存储系统由移动网络基站13、私有云(服务器)14、英特网Internet15组成；远程终端系统由移动端16，局域网终端17和电脑终端18组成。
所述的数据传输和存储系统通过数据传输和存储系统中的移动网络基站13和数据传输和存储系统的私有云14(服务器)连接，私有云(服务器)14通过移动数据网跟移动终端16连接，通过网线或WiFi跟局域网终端17连接，通过Internet网15和电脑端18连接；通过数据传输和存储系统的移动网络基站13和数据采集处理系统的多协议数据采集终端1连接。
所述数据采集和处理系统中的多协议数据采集终端1与交换机2连接，所述的交换机2分别和触摸屏3、PLC等智能IO模块4连接；所述PLC等智能IO模块4分别和J1939/Modbus协议转换模块5、设备运行数据传感器6如悬重传感器9、压力传感器10、编码器11等连接，所述J1939/Modbus协议转换模块5分别和发动机7、变矩器8上的传感器连接。
所述的多协议数据采集终端1将油气设备的安全及运行数据，通过移动网络基站13的3G/4G/5G移动网络实时传送到私有云14(服务器)；所述的电脑端监控界面18与移动端监控界面17可在电脑、手机、平板通过网页、客户端或APP访问和私有云通过3G/4G/5G信号连接。
在使用时，本发明在使用时，先通过触摸屏3或移动终端16、局域网终端17、电脑端18向系统发出开机和停机信号，系统根据终端设定要求开启或停止。系统开机后，PLC等智能IO模块4通过各种传感器6和7、8，将采集到的设备运行数据、安全数据、环境数据，传送至触摸屏3和多协议数据采集终端1，并在多协议数据采集终端1进行数据分析、运算，完成边缘计算，将数据的初步分析、运算结果一方面发送至触摸屏3或其他终端16、17、18用于现场操作监控，另一方面传递给私有云14(服务器)存储对比，进行二次数据分析，运算，再以预警提醒、图表等形式传递到终端3、16、17、18供管理人员维护使用。
当设备发生故障时，技术人员可采用远程终端如移动端16、局域网终端17和电脑端18透传方式，进行PLC可编程逻辑控制器等智能IO模块4远程诊断调试，及时快速地分析、解决问题，并给现场人员提供操作和维护指导。此外，还可通过发送手机短信、电子邮件等方式为设备操作人员、维护人员、管理人员提供故障报警、安全预警及维保提醒等信息，降低设备故障率，避免油气设备作业过程中发生设备和人身事故。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于油气设备的安全数据采集、管理方法，其特征在于，包括：
采集目标油气设备的现场安全数据；
基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；
在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述目标油气设备发生故障时，接收远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
3.一种用于油气设备的安全数据采集、管理系统，其特征在于，包括：
数据采集和处理系统，用于采集目标油气设备的现场安全数据；
数据传输和存储系统，用于基于边缘计算将所述现场安全数据实时传输至云服务器，其中，所述云服务器采用私有云；
远程终端系统，用于在所述现场安全数据存在安全风险的情况下，接收远程终端的诊断、调试。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据采集和处理系统包括：多协议数据采集终端、交换机、触摸屏、智能IO模块、J1939/Modbus协议转换模块、设备运行数据传感器、发动机和变矩器，其中，所述J1939的协议用于采集所述发动机和所述变矩器的数据，所述设备运行数据传感器用于采集油气设备的运行数据、环境数据以及设备安全数据，所述运行数据至少包括如下之一：载荷、高度、压力，所述设备安全数据至少包括如下之一：电子防碰数据、刹车状态、刹车盘磨损数据，所述环境数据至少包括如下之一：车辆位置数据、风速、环境温度、湿度。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多协议数据采集终端被配置为具有边缘计算功能，用于将接收到的油气设备的数据进行处理之后生成所述目标油气设备的运行曲线、数据图表或者统计报表，并将分析结果传送到至少一个显示操作终端。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据传输和存储系统包括：移动网络基站、私有云服务器，
将所述现场安全数据通过移动网络传送到私有云服务器之后，再发送至与所述私有云服务器网络连接的远程终端系统，其中，所述远程终端系统包括：移动终端、局域网终端、电脑终端，
和/或，由私有云服务器通过移动网络传送到所述移动终端之后，通过有网线或Wi-Fi传送到所述局域网终端。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据采集和处理系统通过所述数据传输和存储系统中的移动网络基站与所述数据采集和处理系统中的私有服务器连接，所述多协议数据采集终端与所述移动网络基站连接，所述的多协议数据采集终端用于将油气设备的安全及运行数据，通过所述移动网络基站的移动网络实时传送到私有云服务器，其中，所述私有云服务器通过移动数据网与所述移动终端连接，通过Wi-Fi与所述局域网终端连接，通过网络与所述电脑端连接。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述智能IO模块用于通过所述设备运行数据传感器，将采集到的设备运行数据、安全数据、环境数据，传送至所述触摸屏和所述多协议数据采集终端，并在所述多协议数据采集终端进行数据分析、运算完成边缘计算，并将数据的初步分析、运算结果分别发送至远程终端系统或私有云服务器。
9.根据权利要求3至7任一项所述的系统，其特征在于，
当所述目标油气设备发生故障时，接收所述远程终端通过远程透传方式进行的诊断、调试，其中所述诊断、调试至少包括如下之一：采用PLC可编程逻辑控制器的诊断调试、采用触摸屏的远程诊断调试。
10.根据权利要求3至7任一项所述的系统，其特征在于，所述目标油气设备至少包括：石油钻修机。
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| CN202110210022.0A CN112859795A (zh) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | 用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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