CN113309991A - 用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田流体制动系统技术领域，主要涉及其中的安全装置，具体为用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法，用于解决目前在输油管道出现泄露时，不能及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，且无法及时检测到流体制动系统的异常并阻止原油的继续输出，整体使用效果不佳的问题；包括监控箱、连接箱和监控装置本体，输油管处于连接箱的两侧，监控装置本体设置于监控箱内，输油管与安装盘通过紧固组件固定；本发明不仅能够及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，还能够及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，并且通过设置紧固组件，方便对监控装置进行拆装，装置整体使用效果较佳。

Description

用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法

技术领域

本发明涉及油田流体制动系统技术领域，主要涉及其中的安全装置，具体为用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法。

背景技术

油田指单一地质构造因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和，一个油气田可能有一个或多个油气藏，在同一面积内主要为油藏的称油田，主要为气藏的称气田，按控制产油气面积内的地质因素，可将油气田分为三类，其一为构造型油气田，指产油气面积受单一的构造因素控制，其二为地层型油气田，指区域背斜或单斜构造背景上由地层因素控制的含油面积，其三为复合型油气田，指产油气面积内不受单一的构造或地层因素控制，而受多种地质因素控制的油气田；

石油开采中，在停止输送原油时需要通过流体制动系统来进行制动，但当流体制动系统出现异常而无法有效制动时，易导致原油的持续性输出，目前也不能及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，且当原油输送过程出现异常时，也需要通过流体制动系统来进行制动以结束输油操作，目前当输油管道出现泄露时，一般在操作人员发现后人工开启制动系统来进行制动，不能及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，以及现有的监控装置一般直接固定在输油管上，当监控装置出现异常需要更换时较为麻烦，整体的使用效果不佳；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法，不仅能够及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，还能够及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，通过设置可伸缩波纹管和伸缩杆，实现将不同距离两段输油管之间的连通，通过设置紧固组件，方便对监控装置进行拆装，有助于对监控装置进行更换，通过设置缓冲防护组件，能够对监控装置本体起到较佳的保护作用，避免运输和使用过程中因振动而造成其内部部件松散，装置的整体使用效果较佳。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于油田流体制动系统的安全监控装置，包括监控箱、连接箱、输油管和监控装置本体，所述输油管分为两段并处于连接箱的两侧，所述监控箱通过螺栓固定安装在连接箱的顶部，所述监控装置本体设置于监控箱内，所述连接箱的两侧固定安装有可伸缩波纹管和伸缩杆，所述可伸缩波纹管的另一端通过螺栓固定设置有安装盘，且伸缩杆的另一端与安装盘连接，所述输油管与安装盘通过紧固组件固定；

所述连接箱上设有封闭组件，且封闭组件包括收纳腔、电机、输出轴、螺柱、阀板、过渡腔、密封凸起和密封卡槽，所述连接箱内开设有收纳腔和过渡腔，且收纳腔位于过渡腔的正上方，所述阀板位于收纳腔内并向下延伸入过渡腔内，所述阀板上竖直开设有开口朝上的螺纹槽，所述螺柱竖直设置于收纳腔内并通过轴承与连接箱转动连接，且螺柱向下与阀板螺纹连接，所述电机通过电机座固定安装在连接箱上，所述电机的输出端安装有输出轴上，所述输出轴与螺柱通过锥齿轮啮合连接，所述过渡腔的底部固定安装有密封凸起，所述阀板的底部对应开设有开口朝下的密封卡槽；

所述监控装置本体上安装有控制面板和声光警报器，所述监控箱上对应安装有透明窗，且控制面板包括数据采集模块、数据分析模块、处理器、存储模块、显示模块和元件执行模块，数据采集模块对输油管进油口和出油口处的油压数据、原油流速数据进行采集，并将所采集的数据发送至数据分析模块，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并将分析数据发送至处理器，元件执行模块接收处理器发出的控制指令并控制对应的部件运转，存储模块对监控信息进行存储，显示模块用于显示监控信息。

进一步的，所述紧固组件包括固定柱、密封块、腔体、推杆、第一弹簧、安装环、定位槽、定位杆、连接腔、挤压球、斜块和第二弹簧，所述输油管的外周面设置有安装环，所述安装环的外周面开设有定位槽，所述安装盘面向安装环的一侧固定安装有水平设置的固定柱，所述固定柱内开设有腔体和连接腔，所述密封块滑动设置于腔体内，所述推杆水平设置在密封块上，且推杆的另一端延伸入连接腔内并与挤压球连接，所述推杆的外周面套设有第一弹簧，且第一弹簧连接密封块和固定柱，所述斜块位于连接腔内，且挤压球与斜块的斜面接触，所述定位杆安装在斜块背向挤压球的一面，且定位杆的另一端穿出连接腔并插入定位槽中，所述第二弹簧连接斜块和固定柱。

进一步的，所述安装环上所开设定位槽的数目为多组，所述安装盘上对应安装有多组固定柱。

进一步的，所述安装盘内开设有环形腔，所述固定柱内的腔体通过管道与环形腔连通，所述安装盘的外周面上固定安装有抽气箱，所述抽气箱与环形腔通过管道连通，所述抽气箱内滑动安装有活塞板，所述活塞板背向安装盘的一侧设置有拉杆，所述拉杆的另一端穿出抽气箱并连接拉环。

进一步的，所述安装盘上开设有安装槽和通孔，且安装槽的内径大于通孔的内径，所述安装槽的内径与输油管的外径相同，且输油管伸入安装槽中并抵住安装盘，所述输油管与可伸缩波纹管通过通孔连通。

进一步的，所述监控箱内设有缓冲防护组件，所述缓冲防护组件作用于监控装置本体，且缓冲防护组件包括第一矩形盒、第二矩形盒、竖杆、压环、第三弹簧和斜杆，所述监控装置本体与第一矩形盒连接，第一矩形盒与第二矩形盒连接，且第二矩形盒与监控箱滑动连接，所述竖杆固定安装在监控箱内并位于第二矩形盒的下方，所述竖杆上滑动安装有压环，所述第三弹簧套设在竖杆上并连接压环和监控箱，所述第二矩形盒的底部两侧通过铰接座铰接有斜杆，所述斜杆的另一端向下倾斜并通过铰接座与压环铰接。

进一步的，所述第一矩形盒内固定安装有多组纵杆，所述纵杆两端的外周面套设有第四弹簧，所述监控装置本体的底部通过螺栓固定安装有滑动环，所述滑动环与纵杆滑动连接，所述第四弹簧连接滑动环和第一矩形盒的内壁。

进一步的，所述第二矩形盒内固定安装有多组横杆，所述横杆两端的外周面套设有第五弹簧，所述第一矩形盒的底部通过螺栓固定安装有滑动块，所述滑动块与横杆滑动连接，所述第五弹簧连接滑动块和第二矩形盒的内壁。

本发明还提出了用于油田流体制动系统的安全监控装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、将连接箱放置于两段输油管之间，并通过拉环向外拉动拉杆，活塞板随之进行运动并将环形腔内的空气抽出，从而使各组腔体内呈负压状态，各组密封块进行滑动并拉伸第一弹簧，最终使各组定位杆进入连接腔中；

S2、通过拉长可伸缩波纹管以使输油管与安装盘对接，且各组定位杆与安装环上的定位槽一一对应，伸缩杆起到导向和支撑作用；

S3、松开拉环，第一弹簧受到的拉力消失，第一弹簧复位并拉动密封块运动至原位，挤压球对斜块施加挤压力，各组定位杆伸出并插入定位槽中，实现安装盘和输油管的连接；

S4、安装完成后，输油管进行原油的输送，监控装置本体控制油田流体制动系统的运行，具体操作如下：

数据采集模块对输油管进油口和出油口处的油压数据、原油流速数据进行采集，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并获得管道状况值A，当管道状况值A小于预设值N时，处理器发送“管道存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制油田流体制动系统自动进行制动并控制声光警报器发出警报，当管道状况值A不小于预设值N时，则不进行制动、发送“管道不存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块、声光警报器不发出警报。

进一步的，当输油操作结束需要停止输送原油时，通过油田流体制动系统来进行制动，若制动后在进油口处仍检测到有原油输出时，处理器发送“油田流体制动系统存在异常”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制阀板向下运动以封闭原油出口，并控制声光警报器发出警报。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置可伸缩波纹管和伸缩杆，实现将不同距离两段输油管之间的连通，提高了适用性；

2、本发明中，通过设置紧固组件，方便对监控装置进行拆装，有助于对监控装置进行更换，提高了装置整体的使用效果；

3、本发明中，通过设置缓冲防护组件，能够对监控装置本体起到较佳的保护作用，避免运输和使用过程中因振动而造成其内部部件松散，有助于提高监控装置本体的使用寿命；

4、本发明中，通过油田流体制动系统来进行制动以停止原油的输送，若制动后在进油口处仍检测到有原油输出时，处理器发送“油田流体制动系统存在异常”的文本信息至远程控制终端和显示模块，显示模块对文本信息进行显示，处理器发送控制指令至元件执行模块，通过元件执行模块控制封闭组件运转以阻止原油的继续输出，通过元件执行模块控制声光警报器发出警报以对附近操作人员进行提醒，有助于操作人员及时了解相关情况并进行维修，能够及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，进一步提高了装置的使用效果；

5、本发明中，通过采集进油口处的油压数据、原油流速数据和采集出油口处的油压数据、原油流速数据并进行处理分析并获得管道状况值A，当管道状况值A小于预设值N时，处理器发送“管道存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块，元件执行模块控制油田流体制动系统自动进行制动并控制声光警报器发出警报，当管道状况值A不小于预设值N时，则不进行制动、发送“管道不存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块、声光警报器不发出警报，能够及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，以及能及时通知附近操作人员和后台监控人员对管道进行维修，避免后续带来更大的财产损失和安全隐患。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中监控箱和连接箱的连接图；

图3为本发明中封闭组件的结构示意图；

图4为本发明中控制面板的系统框图。

图5为本发明中紧固组件的结构示意图；

图6为本发明中输油管和安装盘的连接示意图；

图7为本发明中安装盘和抽气箱的连接示意图（左视）；

图8为本发明中输油管和安装环的连接图；

图9为本发明中缓冲防护组件的结构示意图；

图10为图9中第一矩形盒和第二矩形盒的连接示意图（俯视）；

附图标记：1、监控箱；2、连接箱；3、可伸缩波纹管；4、安装盘；5、伸缩杆；6、紧固组件；601、固定柱；602、密封块；603、腔体；604、推杆；605、第一弹簧；606、安装环；607、定位槽；608、定位杆；609、连接腔；610、挤压球；611、斜块；612、第二弹簧；7、输油管；8、监控装置本体；9、控制面板；10、缓冲防护组件；1001、第一矩形盒；1002、第二矩形盒；1003、竖杆；1004、压环；1005、第三弹簧；1006、斜杆；1007、纵杆；1008、第四弹簧；1009、横杆；1010、第五弹簧；1011、滑动环；1012、滑动块；11、声光警报器；12、封闭组件；1201、收纳腔；1202、电机；1203、输出轴；1204、螺柱；1205、阀板；1206、过渡腔；1207、密封凸起；1208、密封卡槽；13、环形腔；14、抽气箱；15、活塞板；16、拉杆；17、拉环；18、透明窗；19、安装槽；20、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-4所示，本发明提出的用于油田流体制动系统的安全监控装置及其方法，包括监控箱1、连接箱2、输油管7和监控装置本体8，输油管7的进油口和出油口处均设有油压传感器和流速传感器，以检测进油口、出油口的油压和原油流速，输油管7分为两段并处于连接箱2的两侧，监控箱1通过螺栓固定安装在连接箱2的顶部，监控装置本体8设置于监控箱1内；连接箱2上设有封闭组件12，且封闭组件12包括收纳腔1201、电机1202、输出轴1203、螺柱1204、阀板1205、过渡腔1206、密封凸起1207和密封卡槽1208，连接箱2内开设有收纳腔1201和过渡腔1206，且收纳腔1201位于过渡腔1206的正上方，阀板1205位于收纳腔1201内并向下延伸入过渡腔1206内，阀板1205上竖直开设有开口朝上的螺纹槽，螺柱1204竖直设置于收纳腔1201内并通过轴承与连接箱2转动连接，且螺柱1204向下与阀板1205螺纹连接，电机1202通过电机座固定安装在连接箱2上，电机1202的输出端安装有输出轴1203上，电机1202用于驱动输出轴1203，输出轴1203与螺柱1204通过锥齿轮啮合连接，若制动后在进油口处仍检测到有原油输出时，电机1202使输出轴1203进行转动，输出轴1203通过锥齿轮带动螺柱1204进行转动，阀板1205向下运动以封闭过渡腔1206，阻止原油的继续输出，能够及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，进一步提高了装置的使用效果，过渡腔1206的底部固定安装有密封凸起1207，阀板1205的底部对应开设有开口朝下的密封卡槽1208，当阀板1205密封过渡腔1206时，密封凸起1207插入密封卡槽1208中，有助于提高对过渡腔1206的密封效果，有效防止原油的继续输出；

监控装置本体8上安装有控制面板9和声光警报器11，监控箱1上对应安装有透明窗18，透明窗18用于观察内部监控装置本体8和声光警报器11的运行状况，且控制面板9包括数据采集模块、数据分析模块、处理器、存储模块、显示模块和元件执行模块，数据采集模块对输油管7进油口和出油口处的油压数据、原油流速数据进行采集，并将所采集的数据发送至数据分析模块，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并将分析数据发送至处理器，元件执行模块接收处理器发出的控制指令并控制对应的部件运转，存储模块对监控信息进行存储，显示模块用于显示监控信息，处理器还将采集和处理的信息发送至远程控制终端，后台操作人员根据远程控制终端可查看相关信息并发送控制指令；当需要停止输送原油时，通过油田流体制动系统来进行制动，若制动后在输油管7进油口处仍检测到有原油输出时，处理器发送“油田流体制动系统存在异常”的文本信息至远程控制终端和显示模块，显示模块对文本信息进行显示，且通过元件执行模块控制阀板1205向下运动以封闭过渡腔1206，以阻止原油的继续输出，并控制声光警报器11发出警报以对附近操作人员进行提醒，有助于操作人员及时了解相关情况并进行维修。

当输油管7存在泄露时，监控装置本体8控制油田流体制动系统的运行，具体操作如下：

数据采集模块对输油管7进油口处的油压数据F1、原油流速数据V1进行采集，对输油管7出油口处的油压数据F2、原油流速数据V2进行采集，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析，利用公式

，获得管道状况值A，X1、X2、X3均为修正权重系数，X1＞X2＞X3且X1+X2+X3=3.59；当管道状况值A小于预设值N时，处理器发送“管道存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制油田流体制动系统自动进行制动并控制声光警报器11发出警报，当管道状况值A不小于预设值N时，则不进行制动、发送“管道不存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块、声光警报器11不发出警报。

实施例二：

如图5-8所示，本实施例与实施例1的区别在于，连接箱2的两侧固定安装有可伸缩波纹管3和伸缩杆5，伸缩杆5的另一端与安装盘4连接，可伸缩波纹管3的另一端通过螺栓固定设置有安装盘4，安装盘4与输油管7连接，通过设置可伸缩波纹管3以实现不同距离两段输油管7之间的连通，提高了适用性，伸缩杆5能够进行长度变化以适应可伸缩波纹管3的伸缩，起到导向和支撑作用以使监控装置处于水平状态，伸缩杆5上设有固定螺栓，当旋松固定螺栓后可进行伸缩杆5长度的调节，当旋紧固定螺栓后可使伸缩杆5保持住调节后的长度，输油管7与安装盘4通过紧固组件6固定，紧固组件6包括固定柱601、密封块602、腔体603、推杆604、第一弹簧605、安装环606、定位槽607、定位杆608、连接腔609、挤压球610、斜块611和第二弹簧612，输油管7的外周面设置有安装环606，安装环606的外周面开设有多组定位槽607，安装盘4面向安装环606的一侧固定安装有多组水平设置的固定柱601，固定柱601与定位槽607一一对应，固定柱601内开设有腔体603和连接腔609，密封块602滑动设置于腔体603内，推杆604水平设置在密封块602上，且推杆604的另一端延伸入连接腔609内并与挤压球610连接，推杆604的外周面套设有第一弹簧605，且第一弹簧605连接密封块602和固定柱601，斜块611位于连接腔609内，且挤压球610与斜块611的斜面接触，定位杆608安装在斜块611背向挤压球610的一面，定位杆608的另一端穿出连接腔609并插入定位槽607中，此时输油管7与安装盘4处于连接固定状态，第二弹簧612连接斜块611和固定柱601，输油管7与安装盘4处于连接状态时，斜块611对第二弹簧612施加挤压力，第二弹簧612处于压缩状态；

安装盘4内开设有环形腔13，固定柱601内的腔体603通过管道与环形腔13连通，安装盘4的外周面上固定安装有抽气箱14，抽气箱14与环形腔13通过管道连通，抽气箱14内滑动安装有活塞板15，活塞板15背向安装盘4的一侧设置有拉杆16，拉杆16的另一端穿出抽气箱14并连接拉环17；安装盘4上开设有安装槽19和通孔20，且安装槽19的内径大于通孔20的内径，安装槽19的内径与输油管7的外径相同，以使输油管7的一端刚好插入安装槽19中，且输油管7伸入安装槽19中并抵住安装盘4，输油管7与可伸缩波纹管3通过通孔20连通，当监控装置出现异常需要更换或维修时，对拉环17施加向外的拉力以拉动拉杆16，活塞板15随之朝外运动，随着活塞板15的运动而使环形腔13内呈负压状态，由于负压作用，各组固定柱601内的密封块602拉动推杆604，推杆604拉动挤压球610朝腔体603的方向运动，第二弹簧612逐渐复位并推动斜块611，定位杆608朝连接腔609的方向运动并从定位槽607中抽出，此时输油管7与安装盘4不再处于连接状态，收缩可伸缩波纹管3并对监控箱1施加力的作用便可将其取下，方便对监控装置进行拆装，有助于使用，提高了装置整体的使用效果。

实施例三：

如图9-10所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，监控箱1内设有缓冲防护组件10，缓冲防护组件10作用于监控装置本体8，且缓冲防护组件10包括第一矩形盒1001、第二矩形盒1002、竖杆1003、压环1004、第三弹簧1005和斜杆1006，第一矩形盒1001内固定安装有多组纵杆1007，纵杆1007两端的外周面套设有第四弹簧1008，监控装置本体8的底部通过螺栓固定安装有滑动环1011，滑动环1011与纵杆1007滑动连接，滑动环1011能够沿着纵杆1007进行纵向滑动，第四弹簧1008与滑动环1011和第一矩形盒1001的内壁固定连接，当产生纵向振动时，滑动环1011沿着纵杆1007进行滑动，滑动环1011与纵杆1007之间产生剧烈摩擦，第四弹簧1008对振动进行缓冲，能够减轻振动对监控装置本体8带来的损害，提高了防护效果；

第二矩形盒1002内固定安装有多组横杆1009，横杆1009两端的外周面套设有第五弹簧1010，第一矩形盒1001的底部通过螺栓固定安装有滑动块1012，滑动块1012与横杆1009滑动连接，滑动块1012能够沿着横杆1009进行滑动，第五弹簧1010与滑动块1012和第二矩形盒1002的内壁固定连接，且第二矩形盒1002与监控箱1滑动连接，当产生横向滑动时，滑动块1012沿着横杆1009进行滑动，滑动块1012与横杆1009之间产生剧烈摩擦，第五弹簧1010对振动进行缓冲，能够减轻振动对监控装置本体8带来的损害，进一步提高了防护效果，竖杆1003固定安装在监控箱1内并位于第二矩形盒1002的下方，竖杆1003上滑动安装有压环1004，第三弹簧1005套设在竖杆1003上并连接压环1004和监控箱1，第二矩形盒1002的底部两侧通过铰接座铰接有斜杆1006，斜杆1006的另一端向下倾斜并通过铰接座与压环1004铰接，当产生竖直方向的振动时，第二矩形盒1002进行竖直方向运动，斜杆1006的倾斜角度发生改变并带动压环1004沿着竖杆1003进行竖直方向运动，压环1004与竖杆1003之间产生剧烈摩擦，第三弹簧1005对振动进行缓冲，提升了整体的缓冲效果，对监控装置本体8起到极佳的保护作用。

本发明的工作原理：安装时，将连接箱2放置于两段输油管7之间，并通过拉环17向外拉动拉杆16，活塞板15随之进行运动并将环形腔13内的空气抽出，从而使各组腔体603内呈负压状态，各组密封块602进行滑动并拉伸第一弹簧605，最终使各组定位杆608进入连接腔609中，通过拉长可伸缩波纹管3以使输油管7与安装盘4对接，定位杆608与定位槽607一一对应，松开拉环17，第一弹簧605受到的拉力消失，第一弹簧605复位并拉动密封块602运动至原位，挤压球610对斜块611施加挤压力，各组定位杆608伸出并插入定位槽607中，实现安装盘4和输油管7的连接，方便将输油管7与装置进行连接和分离，当装置出现异常需要更换时较为简单，拆装过程省时省力，提高了装置的使用效果，并且，通过设置可伸缩波纹管3和伸缩杆5，实现将不同距离两段输油管7之间的连通，提高了适用性，通过设置缓冲防护组件10，能够对监控装置本体8起到较佳的保护作用，避免运输和使用过程中因振动而造成其内部部件松散，有助于提高监控装置本体8的使用寿命；

通过油田流体制动系统来进行制动以停止原油的输送，若制动后在进油口处仍检测到有原油输出时，处理器发送“油田流体制动系统存在异常”的文本信息至远程控制终端和显示模块，显示模块对文本信息进行显示，处理器发送控制指令至元件执行模块，通过元件执行模块控制电机1202启动，电机1202通过输出轴1203带动螺柱1204进行转动，阀板1205向下运动以封闭过渡腔1206，阻止原油的继续输出，通过元件执行模块控制声光警报器11发出警报以对附近操作人员进行提醒，有助于操作人员及时了解相关情况并进行维修，能够及时检测到流体制动系统的异常并自动阻止原油的继续输出，进一步提高了装置的使用效果；

数据采集模块对进油口处的油压数据F1、原油流速数据V1进行采集，对输油管7出油口处的油压数据F2、原油流速数据V2进行采集，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并获得管道状况值A，当管道状况值A小于预设值N时，处理器发送“管道存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制油田流体制动系统自动进行制动并控制声光警报器11发出警报，当管道状况值A不小于预设值N时，则不进行制动、发送“管道不存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块、声光警报器11不发出警报，能够及时检测到管道的泄露情况并自动进行制动，以及能及时通知附近操作人员和后台监控人员对管道进行维修，避免后续带来更大的财产损失和安全隐患。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.用于油田流体制动系统的安全监控装置，包括监控箱（1）、连接箱（2）、输油管（7）和监控装置本体（8），所述输油管（7）分为两段并处于连接箱（2）的两侧，所述监控箱（1）通过螺栓固定安装在连接箱（2）的顶部，所述监控装置本体（8）设置于监控箱（1）内，其特征在于，所述连接箱（2）的两侧固定安装有可伸缩波纹管（3）和伸缩杆（5），所述可伸缩波纹管（3）的另一端通过螺栓固定设置有安装盘（4），且伸缩杆（5）的另一端与安装盘（4）连接，所述输油管（7）与安装盘（4）通过紧固组件（6）固定；

所述连接箱（2）上设有封闭组件（12），且封闭组件（12）包括收纳腔（1201）、电机（1202）、输出轴（1203）、螺柱（1204）、阀板（1205）、过渡腔（1206）、密封凸起（1207）和密封卡槽（1208），所述连接箱（2）内开设有收纳腔（1201）和过渡腔（1206），且收纳腔（1201）位于过渡腔（1206）的正上方，所述阀板（1205）位于收纳腔（1201）内并向下延伸入过渡腔（1206）内，所述阀板（1205）上竖直开设有开口朝上的螺纹槽，所述螺柱（1204）竖直设置于收纳腔（1201）内并通过轴承与连接箱（2）转动连接，且螺柱（1204）向下与阀板（1205）螺纹连接，所述电机（1202）通过电机座固定安装在连接箱（2）上，所述电机（1202）的输出端安装有输出轴（1203）上，所述输出轴（1203）与螺柱（1204）通过锥齿轮啮合连接，所述过渡腔（1206）的底部固定安装有密封凸起（1207），所述阀板（1205）的底部对应开设有开口朝下的密封卡槽（1208）；

所述监控装置本体（8）上安装有控制面板（9）和声光警报器（11），所述监控箱（1）上对应安装有透明窗（18），且控制面板（9）包括数据采集模块、数据分析模块、处理器、存储模块、显示模块和元件执行模块，数据采集模块对输油管（7）进油口和出油口处的油压数据、原油流速数据进行采集，并将所采集的数据发送至数据分析模块，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并将分析数据发送至处理器，元件执行模块接收处理器发出的控制指令并控制对应的部件运转，存储模块对监控信息进行存储，显示模块用于显示监控信息。

2.根据权利要求1所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述紧固组件（6）包括固定柱（601）、密封块（602）、腔体（603）、推杆（604）、第一弹簧（605）、安装环（606）、定位槽（607）、定位杆（608）、连接腔（609）、挤压球（610）、斜块（611）和第二弹簧（612），所述输油管（7）的外周面设置有安装环（606），所述安装环（606）的外周面开设有定位槽（607），所述安装盘（4）面向安装环（606）的一侧固定安装有水平设置的固定柱（601），所述固定柱（601）内开设有腔体（603）和连接腔（609），所述密封块（602）滑动设置于腔体（603）内，所述推杆（604）水平设置在密封块（602）上，且推杆（604）的另一端延伸入连接腔（609）内并与挤压球（610）连接，所述推杆（604）的外周面套设有第一弹簧（605），且第一弹簧（605）连接密封块（602）和固定柱（601），所述斜块（611）位于连接腔（609）内，且挤压球（610）与斜块（611）的斜面接触，所述定位杆（608）安装在斜块（611）背向挤压球（610）的一面，且定位杆（608）的另一端穿出连接腔（609）并插入定位槽（607）中，所述第二弹簧（612）连接斜块（611）和固定柱（601）。

3.根据权利要求2所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述安装环（606）上所开设定位槽（607）的数目为多组，所述安装盘（4）上对应安装有多组固定柱（601）。

4.根据权利要求2所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述安装盘（4）内开设有环形腔（13），所述固定柱（601）内的腔体（603）通过管道与环形腔（13）连通，所述安装盘（4）的外周面上固定安装有抽气箱（14），所述抽气箱（14）与环形腔（13）通过管道连通，所述抽气箱（14）内滑动安装有活塞板（15），所述活塞板（15）背向安装盘（4）的一侧设置有拉杆（16），所述拉杆（16）的另一端穿出抽气箱（14）并连接拉环（17）。

5.根据权利要求3所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述安装盘（4）上开设有安装槽（19）和通孔（20），且安装槽（19）的内径大于通孔（20）的内径，所述安装槽（19）的内径与输油管（7）的外径相同，且输油管（7）伸入安装槽（19）中并抵住安装盘（4），所述输油管（7）与可伸缩波纹管（3）通过通孔（20）连通。

6.根据权利要求1所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述监控箱（1）内设有缓冲防护组件（10），所述缓冲防护组件（10）作用于监控装置本体（8），且缓冲防护组件（10）包括第一矩形盒（1001）、第二矩形盒（1002）、竖杆（1003）、压环（1004）、第三弹簧（1005）和斜杆（1006），所述监控装置本体（8）与第一矩形盒（1001）连接，所述第一矩形盒（1001）与第二矩形盒（1002）连接，且第二矩形盒（1002）与监控箱（1）滑动连接，所述竖杆（1003）固定安装在监控箱（1）内并位于第二矩形盒（1002）的下方，竖杆（1003）上滑动安装有压环（1004），所述第三弹簧（1005）套设在竖杆（1003）上并连接压环（1004）和监控箱（1），所述第二矩形盒（1002）的底部两侧通过铰接座铰接有斜杆（1006），所述斜杆（1006）的另一端向下倾斜并通过铰接座与压环（1004）铰接。

7.根据权利要求6所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述第一矩形盒（1001）内固定安装有多组纵杆（1007），所述纵杆（1007）两端的外周面套设有第四弹簧（1008），所述监控装置本体（8）的底部通过螺栓固定安装有滑动环（1011），所述滑动环（1011）与纵杆（1007）滑动连接，所述第四弹簧（1008）连接滑动环（1011）和第一矩形盒（1001）的内壁。

8.根据权利要求6所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置，其特征在于，所述第二矩形盒（1002）内固定安装有多组横杆（1009），所述横杆（1009）两端的外周面套设有第五弹簧（1010），所述第一矩形盒（1001）的底部通过螺栓固定安装有滑动块（1012），所述滑动块（1012）与横杆（1009）滑动连接，所述第五弹簧（1010）连接滑动块（1012）和第二矩形盒（1002）的内壁。

9.一种如权利要求1所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将连接箱（2）放置于两段输油管（7）之间，并通过拉环（17）向外拉动拉杆（16），活塞板（15）随之进行运动并将环形腔（13）内的空气抽出，从而使各组腔体（603）内呈负压状态，各组密封块（602）进行滑动并拉伸第一弹簧（605），最终使各组定位杆（608）进入连接腔（609）中；

S2、通过拉长可伸缩波纹管（3）以使输油管（7）与安装盘（4）对接，且各组定位杆（608）与安装环（606）上的定位槽（607）一一对应，伸缩杆（5）起到导向和支撑作用；

S3、松开拉环（17），第一弹簧（605）受到的拉力消失，第一弹簧（605）复位并拉动密封块（602）运动至原位，挤压球（610）对斜块（611）施加挤压力，各组定位杆（608）伸出并插入定位槽（607）中，实现安装盘（4）和输油管（7）的连接；

S4、安装完成后，输油管（7）进行原油的输送，监控装置本体（8）控制油田流体制动系统的运行，具体操作如下：

数据采集模块对输油管（7）进油口和出油口处的油压数据、原油流速数据进行采集，数据分析模块基于所采集的数据进行处理分析并获得管道状况值A，当管道状况值A小于预设值N时，处理器发送“管道存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制油田流体制动系统自动进行制动并控制声光警报器（11）发出警报，当管道状况值A不小于预设值N时，则不进行制动、发送“管道不存在泄露”的文本信息至远程控制终端和显示模块、声光警报器（11）不发出警报。

10.根据权利要求9所述的用于油田流体制动系统的安全监控装置的使用方法，其特征在于，当输油操作结束需要停止输送原油时，通过油田流体制动系统来进行制动，若制动后在进油口处仍检测到有原油输出时，处理器发送“油田流体制动系统存在异常”的文本信息至远程控制终端和显示模块，且通过元件执行模块控制阀板（1205）向下运动以封闭原油出口，并控制声光警报器（11）发出警报。

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