CN202421848U - 油田现场监控终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种油田现场监控终端设备，其特征在于：包括中央处理器（1）、移动通信模块（2）、计量模块（3）、短距无线通信模块（4）和A/D转换器（5），所述移动通信模块（2）、计量模块（3）和短距无线通信模块（4）分别与中央处理器（1）电连接，所述A/D转换器（5）和计量模块（3）电连接。本实用新型将无线示功仪生成的功图和监控终端的电功率曲线同步，能够分析抽油机实时运行状况，有利于节能降耗。
Description
技术领域 本实用新型涉及监控技术，特别是涉及远程监控油田现场的设备。
背景技术 数字化油田监控终端设备具备基本的电能计量功能、电功率曲线图，同时留有无线示功仪和无功补偿输出等接口。监控终端设备能采集油井抽油机井况、工况、出油量、现场的用电、储油罐液位和储油罐温度等数据，形成电功率曲线课分析抽油机工况。而无线示功仪生成的功图是帮助分析井下工况的重要数据。现有的油田现场监控设备没有对电功率曲线和无线示功仪的功图数据进行同步，不能形成可对比分析的数据从而分析抽油机的实时运行状况。
实用新型内容 本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种将无线示功仪生成的功图和监控终端的电功率曲线二者同步结合，对比分析抽油机实时运行状况的油田现场监控终端设备。
本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：
提供一种油田现场监控终端设备，包括中央处理器、移动通信模块、计量模块、短距无线通信模块和A/D转换器，所述移动通信模块、计量模块和短距无线通信模块分别与中央处理器电连接，所述A/D转换器和计量模块电连接。
进一步地，所述油田现场监控终端设备还包括串行接口，用于将无线示功仪的功图数据发送给中央处理器。
进一步地，所述油田现场监控终端设备还包括显示按键模块，该显示按键模块与所述中央处理器电连接。
进一步地，所述油田现场监控终端设备的移动通信模块是GPRS/CDMA通信模块。
进一步地，所述油田现场监控终端设备的串行接口是485总线接口。
本实用新型为数字化油田系统提供了关键设备。所述油田监控终端设备采集油井抽油机井况、工况、出油量、现场用电、储油罐液位和储油罐温度等数据，通过GPRS/CDMA和INTERNET连接，后台系统通过INTERNET取得数据并完成示功图绘制、电量统计、负荷曲线、负载分析、供电可靠率分析、油罐加热分析和生成监抽报表等，再通过INTERNET网共享。同时后台工作站还可对监控终端和示功仪各传感器进行数据回传和控制，为油田的数字化管理提供稳定可靠的数据依据。无线示功仪生成的功图是帮助分析井下工况的重要数据，监控终端的电功率曲线可分析抽油机工况，两者同步数据结合能够分析抽油机实时运行状况，有利于节能降耗。
附图说明
图1是本实用新型油田监控终端设备功能模块图；
图2是本实用新型油田监控终端设备使用示意图；
图3是所述油田监控终端设备中计量芯片的处理流程图；
图4是所述油田监控终端设备中控制模块的处理流程图。
具体实施方式 以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
本实用新型油田监控终端设备使用环境如图2所示，油田监控终端设备通过短距无线信道与无线示功仪通信，读取示功仪内示功图数据，所述油田监控终端设备保存并定时上报示功图数据到远程主站。短距无线信道通信芯片采用Silicon Labs EZRadioPRO系列ISM频段无线芯片，在240-960 MHz频段下最大输出功率可以达到+20dBm，供电电压 1.8~3.6v，在关断模式下电流为10nA，在休眠模式下电流为300nA，调制方式为GFSK，空中传输速率为9600bps~38400bps，发射功率可根据用户要求定制，接收灵敏度优于-113dBm9600bps&BER=0.1%。油田监控终端设备可以通过485总线或短距无线信道与温度计、液位传感器、电子加温仪和流量计等设备连接，将油罐内油温、油罐内液位、泵站流量等数据传送至主站。油田监控终端设备具备基本的电能计量功能以外，还具备配变数据采集功能，要求主要功能如下：电能计量功能，最大需量计量，瞬时电参量测量，计量数据采集，日极值记录，负荷曲线记录，电压合格率、功率因数合格率、月供电可靠率统计记录，电示功图采集，失压记录和数据采集，失流记录和数据采集，无功补偿自动投切功能，事件记录，自诊断功能和数据冻结等等。
如图1所示，油田监控终端设备包括A/D转换器、计量芯片、GPRS/CDMA模块、控制模块、开关量输入模块、开关量输出模块、短距无线模块、485总线和显示按键模块等。所述A/D转换器采用六通道16位的AD73360，计量芯片的型号采用ADSP-BF531。油田监控终端设备通过六通道16位A/D转换器AD73360采样抽油机电机电压、电流，采样的电压、电流经过计量芯片ADSP-BF531运算，生成电能量、功率、需量等数据，形成电功率曲线数据。控制模块实现电能量、功率和需量等电数据的存储，同时通过485总线或者短距无线信道采样无线示功仪示功图数据以及油温等外接设备的数据，控制模块通过GPRS/CDMA模块与主站进行通讯，实现远程实时监控功能。
计量芯片ADSP-BF531处理流程如下：
无线示功仪定时（比如两小时）向监测终端设备发送示功图周期开始时刻，监测终端设备的控制模块向计量芯片发送电功率曲线采样开始信号，计量芯片开始采样电功率曲线，采样时段2分钟，共3000个数据。计量芯片同时采样电压、电流，通过运算生成电能量、功率、需量等数据。
控制模块的处理流程如下：
控制模块收到无线示功仪示功图测量开始信号后，向计量芯片发送电功率曲线采样开始信号，同时等待无线示功仪示功图数据准备完成。控制模块读取无线示功仪示功图数据和计量芯片电功率曲线数据，一同发送到主站。主站通过示功图数据完成井下深井泵工作状况的记录和分析，同时根据对应的电功率曲线对抽油机配重进行分析判断。
示功图数据包含抽油机油杆位移和载荷数据，通过实时在线监测抽油机示功图，及时发现示功图异常的井，从而及时调整作业提高产量；减少大量的测试人员而提高劳动效率；对历史功图迭加分析准确判断生产情况。
电功率曲线数据反映抽油机电机载荷的变化，结合示功图数据，能够分析抽油机实时运行状况，反映抽油机配重平衡的有效性等，为节能降耗提供改进依据。
Claims (5)
1.一种油田现场监控终端设备，其特征在于：包括中央处理器（1）、移动通信模块（2）、计量模块（3）、短距无线通信模块（4）和A/D转换器（5），所述移动通信模块（2）、计量模块（3）和短距无线通信模块（4）分别与中央处理器（1）电连接，所述A/D转换器（5）和计量模块（3）电连接。
2.如权利要求1所述的油田现场监控终端设备，其特征在于：还包括串行接口（6），用于将无线示功仪的功图数据发送给中央处理器（1）。
3.如权利要求1所述的油田现场监控终端设备，其特征在于：还包括显示按键模块（7），该显示按键模块（7）与所述中央处理器（1）电连接。
4.如权利要求1所述的油田现场监控终端设备，其特征在于：所述移动通信模块（2）是GPRS/CDMA通信模块。
5.如权利要求2所述的油田现场监控终端设备，其特征在于：所述串行接口（6）是485总线接口。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483541A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-01 | 沈阳大学 | 一种gprs电量采集系统 |
| CN104989379A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-21 | 山东天工石油装备有限公司 | 一种示功图与电功率图同步采集方法 |
| CN105003252A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-10-28 | 山东天工石油装备有限公司 | 一种抽油机节能补偿系统效率测试仪 |
| CN106597089A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田抽油机井场电能在线监测与计量集成装置 |
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2011
- 2011-12-09 CN CN2011205102342U patent/CN202421848U/zh not_active Expired - Fee Related
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