CN116337959A - 一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法，包括监测母系统、若干监测子系统及后台服务器；监测母系统设置在井场值班房内，若干监测子系统分布在井下作业现场的若干预设监测点处；监测母系统，用于将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并传输至对应的监测子系统；监测子系统，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并发送至监测母系统；以及用于根据报警信息，触发报警动作；后台服务器，用于对有害气体浓度数据进行存储、展示；本发明实现了对井下作业现场的有害气体浓度数据的实时检测、实时存储，并具有本地和远程检测的功能，可以记录作业区域内气体分布情况。
Description
技术领域
本发明属于井下作业安全生产管理技术领域，特别涉及一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法。
背景技术
在油田井下作业现场施工过程中可能存在伴生气等，例如：可燃气体、硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体，有效检测作业现场有毒有害气体并做好防范是保证现场作业人员生命健康的重要手段。目前，井下作业现场主要采用便携式多功能气体检测仪，所述检测仪可采集H2S、CO、氧气及可燃气四种气体，可以随身携带、也可挂装的井口井架附件，达到气体报警值后会有声音提示报警，所述检测仪不具有数据远程传输及存储功能，设备待机时间较短，使用时间仅为7-10小时。
井下作业是油田生产开发过程中不可缺失的一项工作，在现场施工现场存在多个风险点，尤其是在一些大型压裂、大平台作业现场，管线多、监控点多，仅靠现有检测设备，施工现场还存在一些盲区，此外随着数字化技术的不断发展，现场检测的井场气体浓度变化也是了解油区范围内H2S、CO浓度，掌握油区内有毒有害气体分布的一个重要手段，但目前井场气体检测系统仅仅对瞬时数据的记录和报警，所以一个便捷且能全方位监测布置的无线远程气体监测设备能够有效的保护作业人员的安全。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法，以解决现有的井场气体检测系统仅仅对瞬时数据对记录和报警的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种井下作业井场气体分布式检测系统，包括监测母系统、若干监测子系统及后台服务器；
监测母系统设置在井场值班房内，若干监测子系统分布在井下作业现场的若干预设监测点处；若干监测子系统分别与监测母系统相连，监测母系统还与后台服务器相连；
监测母系统，用于将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；
监测子系统，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；
后台服务器，用于对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
进一步的，监测母系统包括远传主板、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块；
远传主板，用于接收监测子系统发送的有害气体浓度数据，并通过第二通信单元发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，生成报警信息，并通过第一通信单元发送报警信息至监测子系统；
第一通信单元的一端与远传主板相连，另一端与监测子系统相连；第一通信单元，用于监测母系统与监测子系统之间的通信连接；
第二通信单元的一端与远传主板相连，另一端与后台服务器相连；第二通信单元，用于监测母系统与后台服务器之间的通信连接；
母系统电源模块分别与远传主板、第一通信单元及第二通信单元相连；母系统电源模块，用于分别对远传主板、第一通信单元及第二通信单元进行供电。
进一步的，第一通信单元包括4G/5G模块及4G/5G天线；第二通信单元包括第一zigbee无线模块及第一zigbee天线。
进一步的，监测母系统还包括第一防水外壳，远传主板、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块均设置在第一防水外壳中。
进一步的，监测子系统包括子系统电源模块、传感器模块、第三通信单元、主板模块及声光报警模块；
子系统电源模块分别与传感器模块、第三通信单元及主板模块相连；子系统电源模块，用于分别为传感器模块、第三通信单元及主板模块供电；
传感器模块，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并传送至主板模块；
第三通信单元的一端与主板模块相连，另一端与监测母系统相连；第三通信单元，用于监测母系统与监测子系统之间的通信连接；
主板模块，用于将接收的有害气体浓度数据通过第三通信单元发送至监测母系统，以及接收监测母系统发送的报警信息，生成报警指令，并传送报警指令至声光报警模块；
声光报警模块与主板模块相连，用于根据接收的报警指令，实现声光报警动作。
进一步的，传感器模块采用电化学传感器，用于监测所在区域内有害气体的浓度；第三通信单元包括第二zigbee无线模块及第二zigbee天线。
进一步的，监测子系统还包括第二防水外壳；子系统电源模块、传感器模块、第三通信单元及主板模块均设置在第二防水外壳中；第二防水外壳的外侧还设置有磁吸式安装模块，磁吸式安装模块的一端与第二防水外壳相连，另一端与预设监测点处的固定物体相连。
进一步的，磁吸式安装模块包括安装支架及磁铁块；磁铁块固定设置在安装支架上，安装支架的一端与第二防水外壳相连，安装支架的另一端通过磁铁块与预设监测点处的固定物体相连；安装支架上还设置有喉箍贯穿孔，用于采用喉箍将安装支架与预设监测点处的固定物体相连。
进一步的，井下作业现场的预设监测点包括井口、罐区、低洼地及放喷管线出口处；所述的有害气体浓度数据包括H2S、CO及可燃气的浓度数据。
本发明还提供了一种井下作业井场气体分布式检测方法，利用所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，具体包括以下步骤：
将监测母系统设置在井场值班房内，将若干监测子系统分布在井下作业现场的若干预设监测点处；
利用监测母系统，将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；
利用监测子系统获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；
利用后台服务器，对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法，通过设置监测母系统及若干子系统，利用若干监测子系统分别对井下作业现场的若干预设监测点区域的有害气体进行实时监测，并将监测结果发送至监测母系统；通过监测母系统对监测结果的对比判断，生成报警信息，并触发对应的监测子系统进行报警动作；以及通过监测母系统将监测结果发送至后台服务器进行存储、显示，实现了对井下作业现场的有害气体浓度数据的实时检测、实时存储，并具有本地和远程检测的功能，可以记录作业区域内气体分布情况，为今后现场作业安全风险管控与预防起到防范作用。
进一步的，通过设置磁吸式安装模块，利用磁吸式安装模块中的磁铁块或通过喉箍将预设监测点处的固定物体相连，实现对监测子系统对可靠固定。
进一步的，监测子系统或监测母系统中分别设置防水外壳，提高了设备的安全性，满足井下复杂环境条件下的稳定运行。
附图说明
图1为实施例所述的气体分布式检测系统的部署结构图；
图2为实施例所述的气体分布式检测系统的监测母系统的剖视图；
图3为实施例所述的气体分布式检测系统的监测子系统的剖视图。
其中，1监测母系统，2监测子系统；11第一防水外壳，12远传主板，134G/5G模块，14第一zigbee无线模块，15母系统电源模块，164G/5G天线，17第一zigbee天线，18母系统开关模块；21第二防水外壳，22子系统电源模块，23传感器模块，24第二zigbee无线模块，25主板模块，26声光报警模块，27第二zigbee天线，28子系统开关模块，29充电接口，210探头，211磁吸式安装模块，212磁铁块。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种井下作业井场气体分布式检测系统，包括监测母系统1、若干监测子系统2及后台服务器；监测母系统1设置在井场值班房内，若干监测子系统2分布在井下作业现场的若干预设监测点处；优选的，井下作业现场的预设监测点包括井口、罐区、低洼地及放喷管线出口处；若干监测子系统2分别与监测母系统1相连，监测母系统1还与后台服务器相连；
本发明中，监测母系统1，用于将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；其中，所述的有害气体浓度数据包括H2S、CO及可燃气的浓度数据；监测子系统2，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统1；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；后台服务器，用于对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
监测母系统1包括第一防水外壳11、远传主板12、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块15；远传主板12、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块15均设置在第一防水外壳11中。
远传主板12，用于接收监测子系统2发送的有害气体浓度数据，并通过第二通信单元发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，生成报警信息，并通过第一通信单元发送报警信息至监测子系统2。
第一通信单元的一端与远传主板12相连，另一端与监测子系统2相连；第一通信单元，用于监测母系统1与监测子系统2之间的通信连接；优选的，第一通信单元包括4G/5G模块13及4G/5G天线16。
第二通信单元的一端与远传主板12相连，另一端与后台服务器相连；第二通信单元，用于监测母系统1与后台服务器之间的通信连接；优选的，第二通信单元包括第一zigbee无线模块14及第一zigbee天线17。
母系统电源模块15分别与远传主板12、第一通信单元及第二通信单元相连；母系统电源模块15，用于分别对远传主板12、第一通信单元及第二通信单元进行供电。
监测子系统2包括第二防水外壳21、子系统电源模块22、传感器模块23、第三通信单元、主板模块25及声光报警模块26；子系统电源模块22、传感器模块23、第三通信单元及主板模块25均设置在第二防水外壳21中；子系统电源模块22分别与传感器模块23、第三通信单元及主板模块25相连；子系统电源模块22，用于分别为传感器模块23、第三通信单元及主板模块25供电。
传感器模块23，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并传送至主板模块25；优选的，传感器模块23采用电化学传感器，用于监测所在区域内有害气体的浓度；第三通信单元的一端与主板模块25相连，另一端与监测母系统1相连；第三通信单元，用于监测母系统1与监测子系统2之间的通信连接；优选的，第三通信单元包括第二zigbee无线模块24及第二zigbee天线27；主板模块25，用于将接收的有害气体浓度数据通过第三通信单元发送至监测母系统1，以及接收监测母系统1发送的报警信息，生成报警指令，并传送报警指令至声光报警模块26；声光报警模块26与主板模块25相连，用于根据接收的报警指令，实现声光报警动作。
本发明中，第二防水外壳21的外侧还设置有磁吸式安装模块211，磁吸式安装模块211的一端与第二防水外壳21相连，另一端与预设监测点处的固定物体相连；其中，磁吸式安装模块211包括安装支架及磁铁块212；磁铁块212固定设置在安装支架上，安装支架的一端与第二防水外壳21相连，安装支架的另一端通过磁铁块212与预设监测点处的固定物体相连；安装支架上还设置有喉箍贯穿孔，用于采用喉箍将安装支架与预设监测点处的固定物体相连。
后台服务器，包括显示模块及存储模块；其中，显示模块，用于对接收的井下作业现场的预设监测点处的有害气体浓度数据进行显示；存储模块，用于对接收的井下作业现场的预设监测点处的有害气体浓度数据进行显示。
工作原理及检测方法：
本发明所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，使用时，具体如下：
将监测母系统1设置在井场值班房内，将若干监测子系统2分布在井下作业现场的若干预设监测点处；并在监测母系统1与监测子系统2之间建立通信连接，在监测母系统1与后台服务器之间建立通信连接；利用监测母系统1，将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；利用监测子系统2获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统1；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；利用后台服务器，对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
本发明所述的检测系统及方法，通过设置监测母系统及若干子系统，利用若干监测子系统分别对井下作业现场的若干预设监测点区域的有害气体进行实时监测，并将监测结果发送至监测母系统；通过监测母系统对监测结果的对比判断，生成报警信息，并触发对应的监测子系统进行报警动作；以及通过监测母系统将监测结果发送至后台服务器进行存储、显示，实现了对井下作业现场的有害气体浓度数据的实时检测、实时存储，并具有本地和远程检测的功能，可以记录作业区域内气体分布情况，为今后现场作业安全风险管控与预防起到防范作用。
实施例
如附图1-3所示，本实施例提供了一种井下作业井场气体分布式检测系统，包括监测母系统1、若干监测子系统2及后台服务器；监测母系统1设置在井场值班房内，若干监测子系统2分布在井下作业现场的若干预设监测点处；若干监测子系统2分别与监测母系统1相连，监测母系统1还与后台服务器相连；监测母系统1，用于将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；监测子系统2，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统1；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；后台服务器，用于对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
监测母系统1包括第一防水外壳11、远传主板12、4G/5G模块13、第一zigbee无线模块14、母系统电源模块15、4G/5G天线16、第一zigbee天线17及母系统开关模块18；远传主板12、4G/5G模块13、第一zigbee无线模块14、母系统电源模块15、4G/5G天线16及第一zigbee天线17均设置在第一防水外壳11中。
4G/5G模块13、第一zigbee无线模块14及母系统电源模块15均与远传主板12相连，4G/5G模块13通过4G/5G天线16与后台服务器相连；第一zigbee无线模块14通过第一zigbee天线17与监测子系统2相连；4G/5G模块13及第一zigbee无线模块14分别还与母系统电源模块15相连；母系统开关模块18设置在第一防水外壳11上，并与母系统电源模块15相连。
远传主板12，用于通过通过第一zigbee无线模块14经第一zigbee天线17接收监测子系统2发送的有害气体浓度数据，并通过4G/5G模块13经4G/5G天线16发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，生成报警信息，并通过第一zigbee无线模块14经第一zigbee天线17发送报警信息至监测子系统2；母系统电源模块15，用于分别对远传主板12、4G/5G模块13及第一zigbee无线模块14进行供电；母系统开关模块18，用于控制母系统电源模块15开关。
监测子系统2包括第二防水外壳21、子系统电源模块22、传感器模块23、第二zigbee无线模块24、主板模块25、声光报警模块26、第二zigbee天线27、子系统开关模块28、充电接口29及磁吸式安装模块211；子系统电源模块22、传感器模块23、第二zigbee无线模块24、主板模块25、声光报警模块26及第二zigbee天线27均设置在第二防水外壳21中。
子系统电源模块22、传感器模块23、第二zigbee无线模块24及声光报警模块26均与主板模块25相连；第二zigbee天线27与监测母系统1中的第一zigbee天线17相连，以使第一zigbee无线模块14与第二zigbee无线模块24之间通信连接；传感器模块23、第二zigbee无线模块24、主板模块25及声光报警模块26均与子系统电源模块22相连；子系统开关模块28及充电接口29分别设置在第二防水外壳21上，并均与子系统电源模块22相连。
子系统电源模块22，用于对传感器模块23、第二zigbee无线模块24、主板模块25及声光报警模块26均与子系统电源模块22进行供电；
传感器模块23，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并传送至主板模块25；其中，传感器模块23采用电化学传感器；所述电化学传感器包括传感器本体及探头210，探头210设置在第二防水外壳21上，用于监测所在区域内有害气体的浓度。
第二zigbee无线模块24，用于通过第二zigbee天线27与监测母系统1中的第一zigbee天线17相连，实现监测子系统2与监测母系统1之间的通信连接，进而实现监测子系统2与监测母系统1之间的数据传输。
主板模块25，用于将接收的有害气体浓度数据，通过第二zigbee无线模块24经第二zigbee天线27发送至监测母系统1，以及通过第二zigbee无线模块24经第二zigbee天线27接收监测母系统1发送的报警信息，生成报警指令，并传送报警指令至声光报警模块26；声光报警模块26，用于根据接收的报警指令，实现声光报警动作。
子系统开关模块28，用于控制子系统电源模块22开关；充电接口29，用于将子系统电源模块22与外接电源连接，实现对子系统电源模块22进行充电。
磁吸式安装模块211设置在第二防水外壳21的外侧，磁吸式安装模块211的一端与第二防水外壳21相连，另一端与预设监测点处的固定物体相连；其中，磁吸式安装模块211包括安装支架及磁铁块212；磁铁块212固定设置在安装支架上，安装支架的一端与第二防水外壳21相连，安装支架的另一端通过磁铁块212与预设监测点处的固定物体相连，实现监测子系统2与金属性固定物体相连。
本实施例中，安装支架上还设置有喉箍贯穿孔，用于采用喉箍将安装支架与预设监测点处的固定物体相连，实现将监测子系统2与非金属性或非磁性固定物体相连；其中，监测子系统在金属物体上使用磁吸式安装模块中的安装支架及磁铁块的配合，实现随意吸附安装；当遇到非金属或无法磁吸的物体上，采用安装支架配合喉箍，实现对监测子系统的固定。
后台服务器，包括显示模块及存储模块；其中，显示模块，用于对接收的井下作业现场的预设监测点处的有害气体浓度数据进行显示；存储模块，用于对接收的井下作业现场的预设监测点处的有害气体浓度数据进行显示。
本实施例中，监测子系统2的主板模块25上还集成有GPS定位模块，利用GPS定位模块，实现对监测子系统2的实时定位，并将定位信息与实时获取的有害气体浓度数据，打包发送至监测母系统1。
本实施例中，第一防水壳体11及第二防水壳体21均采用PC材料注塑件，第一防水壳体11及第二防水壳体21的外部防护等级达到IP66。
本实施例所述的分布式检测系统，包括监测母系统、若干个监测子系统及后台服务器；其中，每个监测母系统最多可支持64个气体检测仪子系统的数据的同时接入；监测母系统的作用是在井场通过无线传输的方式接收监测子系统传输的数据，并通过4G/5G网络，将采集数据远程至后台服务器的后台数据库中进行存储；同时，监测子系统内置GPRS定位模块和声光报警模块，对作业现场实时定位；经监测子模块并对监测区域内任何监测子系统采集到的有害气体浓度超过报警阈值时发出报警信息，并触发监测子系统中的声光报警模块产生声音和灯光闪烁报警动作，以提示现场作业人员及时掌握现场安全风险和采取有效防护措施。
工作原理：
本实施例所述的井下作业井场气体分布式检测系统及方法，通过将若干监测子系统安装部署在井下作业现场的预设监测点处，实现同时检测井场可能存在的多个风险点的H2S、CO、O2、可燃气四种气体的浓度及变化，形成作业井场1+N个风险点的气体分布式实时采集、实时报警、实时存储；同时，通过对多个井场气体数据的检测形成作业区域内有毒有害气体分布图，为现场安全生产及工程设计风险提示提供依据。
在井下作业现场施工作业时，将监测母系统放置于队伍值班房内，将监测子系统分布放置在井口、罐区、低洼地及放喷管线出口等容易产生H2S、CO、可燃气等气体的地方或施工作业时容易忽略、且存在安全风险的地方；设备安装部署完成后，开启监测子系统的电源，使其保持开启状态，每个监测子系统通过zigbee无线信号将实时采集的井场环境数据传输至监测母系统中，由监测母系统通过4G/5G网络，将采集数据远程至后台服务器，现场管理人员可在后台服务器上实时查看现场监测数据；同时，根据井场位置和气体浓度变化情况自动生成作业区域内H2S、CO、可燃气的分布图，实现了作业井场气体远程和本地实时监测和报警的目的，确保的作业区域内人员的安全性。
本发明中，利用监测母体统一将采集的数据传送到后台服务器的数据库中，现场管理人员可通过后台服务器电脑实时查看现场监测数据，同时根据井场位置和气体浓度变化情况自动生成作业区域内H2S、CO、可燃气的分布图；监测子系统的作用是检测区域内H2S、CO、O2、可燃气四种气体的浓度，具有独立的环境气体监测和报警功能，并通过zigbee将数据信号无线远传到气体监测仪母系统，然后统一向监测母系统远程传输采集数据。
本发明所述的井下作业井场气体分布式检测系统及方法，将设备多区域快速安装，现场设备的数字化的无线传输；在现场应用后可改变传统气体检测方式，实现了井下作业现场数据实时检测、实时存储，并具有本地和远程检测的功能，可以记录作业区域内气体分布情况，为今后现场作业安全风险管控与预防起到防范作用。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (10)
1.一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，包括监测母系统(1)、若干监测子系统(2)及后台服务器；
监测母系统(1)设置在井场值班房内，若干监测子系统(2)分布在井下作业现场的若干预设监测点处；若干监测子系统(2)分别与监测母系统(1)相连，监测母系统(1)还与后台服务器相连；
监测母系统(1)，用于将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；
监测子系统(2)，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统(1)；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；
后台服务器，用于对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
2.根据权利要求1所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，监测母系统(1)包括远传主板(12)、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块(15)；
远传主板(12)，用于接收监测子系统(2)发送的有害气体浓度数据，并通过第二通信单元发送至后台服务器；还用于对接收的有害气体浓度数据进行判断，生成报警信息，并通过第一通信单元发送报警信息至监测子系统(2)；
第一通信单元的一端与远传主板(12)相连，另一端与监测子系统(2)相连；第一通信单元，用于监测母系统(1)与监测子系统(2)之间的通信连接；
第二通信单元的一端与远传主板(12)相连，另一端与后台服务器相连；第二通信单元，用于监测母系统(1)与后台服务器之间的通信连接；
母系统电源模块(15)分别与远传主板(12)、第一通信单元及第二通信单元相连；母系统电源模块(15)，用于分别对远传主板(12)、第一通信单元及第二通信单元进行供电。
3.根据权利要求2所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，第一通信单元包括4G/5G模块(13)及4G/5G天线(16)；第二通信单元包括第一zigbee无线模块(14)及第一zigbee天线(17)。
4.根据权利要求2所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，监测母系统(1)还包括第一防水外壳(11)，远传主板(12)、第一通信单元、第二通信单元及母系统电源模块(15)均设置在第一防水外壳(11)中。
5.根据权利要求1所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，监测子系统(2)包括子系统电源模块(22)、传感器模块(23)、第三通信单元、主板模块(25)及声光报警模块(26)；
子系统电源模块(22)分别与传感器模块(23)、第三通信单元及主板模块(25)相连；子系统电源模块(22)，用于分别为传感器模块(23)、第三通信单元及主板模块(25)供电；
传感器模块(23)，用于获取所在区域的有害气体浓度数据，并传送至主板模块(25)；
第三通信单元的一端与主板模块(25)相连，另一端与监测母系统(1)相连；第三通信单元，用于监测母系统(1)与监测子系统(2)之间的通信连接；
主板模块(25)，用于将接收的有害气体浓度数据通过第三通信单元发送至监测母系统(1)，以及接收监测母系统(1)发送的报警信息，生成报警指令，并传送报警指令至声光报警模块(26)；
声光报警模块(26)与主板模块(25)相连，用于根据接收的报警指令，实现声光报警动作。
6.根据权利要求5所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，传感器模块(23)采用电化学传感器，用于监测所在区域内有害气体的浓度；第三通信单元包括第二zigbee无线模块(24)及第二zigbee天线(27)。
7.根据权利要求5所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，监测子系统(2)还包括第二防水外壳(21)；子系统电源模块(22)、传感器模块(23)、第三通信单元及主板模块(25)均设置在第二防水外壳(21)中；第二防水外壳(21)的外侧还设置有磁吸式安装模块(211)，磁吸式安装模块(211)的一端与第二防水外壳(21)相连，另一端与预设监测点处的固定物体相连。
8.根据权利要求7所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，磁吸式安装模块(211)包括安装支架及磁铁块(212)；磁铁块(212)固定设置在安装支架上，安装支架的一端与第二防水外壳(21)相连，安装支架的另一端通过磁铁块(212)与预设监测点处的固定物体相连；安装支架上还设置有喉箍贯穿孔，用于采用喉箍将安装支架与预设监测点处的固定物体相连。
9.根据权利要求1所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，其特征在于，井下作业现场的预设监测点包括井口、罐区、低洼地及放喷管线出口处；所述的有害气体浓度数据包括H2S、CO及可燃气的浓度数据。
10.一种井下作业井场气体分布式检测方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任意一项所述的一种井下作业井场气体分布式检测系统，具体包括以下步骤：
将监测母系统(1)设置在井场值班房内，将若干监测子系统(2)分布在井下作业现场的若干预设监测点处；
利用监测母系统(1)，将接收的有害气体浓度数据，发送至后台服务器；对接收的有害气体浓度数据进行判断，得到报警信息，并将报警信息传输至对应的监测子系统；
利用监测子系统(2)获取所在区域的有害气体浓度数据，并将获取的有害气体浓度数据发送至监测母系统(1)；以及用于根据接收的报警信息，触发报警动作；
利用后台服务器，对接收的有害气体浓度数据进行存储、展示。
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| CN202111595445.5A CN116337959A (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种井下作业井场气体分布式检测系统及方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117574301A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-20 | 四川正诚石油技术开发有限公司 | 基于多传感器的便携式智能环境侦检设备数据分析系统 |
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2021
- 2021-12-23 CN CN202111595445.5A patent/CN116337959A/zh active Pending
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| CN117574301A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-20 | 四川正诚石油技术开发有限公司 | 基于多传感器的便携式智能环境侦检设备数据分析系统 |
| CN117574301B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-03-22 | 四川正诚石油技术开发有限公司 | 基于多传感器的便携式智能环境侦检设备数据分析系统 |
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