CN202690133U - 油井监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种油井监控系统，包括主站设备和分站设备；主站设备的主站通讯设备的数据输出端与上位机的数据输入端连接，上位机的报警信号输出端与报警设备的报警信号输入端连接，上位机的GSM数据与GSM模块的GSM数据输入端连接；分站设备的高灵敏度声波传感器的信号输出端与信号采集分析识别模块的信号输入端连接，信号采集分析识别模块的信号输出端与分站通讯设备的数据输入端连接。本实用新型通过埋设在油井中的声波传感器实时监测抽油井附近的各种声音，一旦有异常则会由分站设备向主站设备发出预警提示，该方法现场安装设备简单、隐蔽性更强，设备自身的防盗及安全性更高，安装也更加便捷，适合于大规模的推广使用。

Description

油井监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种油井监控系统，属于油井监控技术领域。 

背景技术

现有的油井监控方法主要包括视频微波监控法和光纤检测法。视频微波监控法通过安装在抽油井上的视频监控器实时采集监控范围内的图像，然后将图像通过扩频微波的方式传输到值班室进行实时显示，由值班室人员对现场情况进行有效监控，但该方法的缺点是需要值班人员不间断地盯着屏幕，增加了管理人员的工作负担，并且现场设备的安全性也没有保障，容易被人破坏。光纤检测法是从军事用途延伸到民用的一种方法，但据现场反馈，埋设的光纤一旦受到外力破坏修复或是更换较为麻烦。 

发明内容

本实用新型为解决现有的油井检测技术存在的值班人员的工作量较大、现场设备容易被破坏、铺设的光纤难以修复和更换的问题，进而提出了一种油井监控系统，包括主站设备和分站设备；所述主站设备包括主站通讯设备、上位机、报警设备和GSM模块，所述主站通讯设备的数据输出端与所述上位机的数据输入端连接，所述上位机的报警信号输出端与所述报警设备的报警信号输入端连接，所述上位机的GSM数据与所述GSM模块的GSM数据输入端连接；所述分站设备包括分站通讯设备、信号采集分析识别模块和高灵敏度声波传感器，所述高灵敏度声波传感器的信号输出端与所述信号采集分析识别模块的信号输入端连接，所述信号采集分析识别模块的信号输出端与所述分站通讯设备的数据输入端连接。 

本实用新型的有益效果是：通过埋设在油井中的声波传感器实时监测抽油井附近的各种声音，一旦有异常则会由分站设备向主站设备发出预警提示，该方法现场安装设备简单、隐蔽性更强，设备自身的防盗及安全性更高，安装也更加便捷，适合于大规模的推广使用。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。 

图1是本实用新型的具体实施方式提供的油井监控系统的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。 

本具体实施方式提供了一种油井监控系统，如图1所示，包括主站设备1和分站设备2；主站设备1包括主站通讯设备11、上位机12、报警设备13和GSM模块14，主站通讯设备11的数据输出端与上位机12的数据输入端连接，上位机12的报警信号输出端与报警设备13的报警信号输入端连接，上位机12的GSM数据与GSM模块14的GSM数据输入端连接；分站设备2包括分站通讯设备21、信号采集分析识别模块22和高灵敏度声波传感器23，高灵敏度声波传感器23的信号输出端与信号采集分析识别模块22的信号输入端连接，信号采集分析识别模块22的信号输出端与分站通讯设备21的数据输入端连接。 

具体的，高灵敏度声波传感器23的检测灵敏度(v/g)为80±2％，频响宽度(Hz)为20～2000(±1db)，信号输出动态范围(V)为±0.5，噪声(ng)为0.25，最大测量范围(mg)为6，工作电压(Vdc)为6～18，工作电流(mA)为0.2～0.3，使用温度(℃)为-20～+80，重量(kg)为0.65。信号采集分析识别模块22采用人工神经网络的处理算法，有效去除现场各种杂音干扰，准确判出人员入侵的信号，准确性可达95％以上，使系统可根据不同的信号判断结果输出准确的判断结果。主站通讯设备11和分站通讯设备21均采用GPRS网络进行通信。其中，信号采集分析识别模块22可采用KLS-SP01型芯片，高灵敏度声波传感器23可采用KLS-SON09型芯片。 

进一步地，主站设备11还可以包括打印机15，上位机12的打印数据输出端与打印机15的打印数据输入端连接，用于打印监控状况并生成日志，以供值班人员查阅。 

由于物体间的相互碰撞均会产生振动，发出声音，形成声波，声波不但能在空气中传播，而且能在液体和固体中传播。声波在空气中传播时，空气阻力使声波急剧衰减，其传播速度仅为每秒340米，而声波在固体中传播时，由于受到极小的阻力，其传播速度高达每秒1000米以上。油井周边的材料大部分是弹性体，当撞击发生时(人走到抽油井周围)，弹性体引起振动，包括纵向振动、横向振动和圆形振动。本具体实施方式采用的声波检测法是基于油井周边的固体受到震击时都会产生声音，通过声波传感器来检测相关信号，特别是针对人靠近抽油井时所产生的声音信号、人为破坏油井设备时产生的声音信号和人为在抽油井井口放油时产生的声音信号作为检测对象，通过对这些信号的分析处理，进行防盗预警提示。 

本具体实施方式提供的油井监控系统的工作原理是：安装在抽油井附近的高灵敏度声波传感器23实时接收油井附近的各种声音信号，然后将获取到的微弱信号经过信号滤波放大器进行信号的滤波放大后由双核的信号采集分析识别模块22进行采集分析和一系列的综合判断，如果认为是有效的报警信号就根据预先规定的协议格式通过分站通讯设备21传送到主站设备1，主站设备1根据主站通讯设备11接收到的信号由上位机12进行综合的分析判断，并根据处理结果由报警设备13发出相应的报警信息，以及通过GSM模块14向值班人员的手机发出报警短信。分站设备2除了取用抽油井自备的工业用电所需要的两根电线外，所有设备全部埋入地下，从而有效降低了设备被盗或被破坏的可能性。 

为了避免使取电用所接的两根电缆被人为破坏而无法工作，分站设备2还可配备供电子系统24(锂电池)，供电子系统24的电源输出端分别与分站通讯设备21、信号采集分析识别模块22和高灵敏度声波传感器23的电源输入端连接，供电子系统24可分别为分站通讯设备21、信号采集分析识别模块22和高灵敏度声波传感器23供电，能够保证分站设备2正常工作10天以上，很大程度提高了系统本身的可靠性。 

本具体实施方式提供的油罐自动切水系统能够实现的功能包括：人员入侵抽油井时的报警提示、人为破坏分站设备时的报警提示、各个分站的管理功能、主站报警时的声光报警功能和主站的信息查询管理功能。该系统的指标包括：入侵报警准确率：＞95％、通讯距离无限制、设备自保护报警、系统声光报警并在主站的电子地图显示盗油发生地、分站系统从抽油机上取工业电并且断电后可维持分站正常工作10天以上、主站多级同步显示终端。该系统的优势包括：1、先进性：采用计算机控制技术与人工神经元网络技术、智能化声波探测技术、专家数据库等高科技信号处理技术相结合。成功的研制出来的新一代的高科技产品；系统能够有效检测油井的多种故障信号(包括：油井非正常停机、电机空转等)和对油井的设备的人为破坏和盗油时产生的信号，并根据信号特点给出不同的报警信息；软件可以不断升级，以适应不断出现新的盗油手法。2、实用性： Windows下的操作简单易学，先进的电子地图，能直观显示报警性质，不需人为干预；系统的稳定性强，系统一旦安装实施后一般不需要人员对系统硬件进行维护；及时记录报警时间与报警内容，随时打印，所有报警内容均可通过网上查询。3、安全性：现场设备具有防范破坏报警措施，系统除了取电用电缆外全部埋入地下，增大了很强的隐蔽性。系统还为每个分站配备了长效锂电池，即使盗油份子对系统的分站供电系统进行破坏，分站仍可正常工作10天以上；系统具有自检功能，便于及时排除故障；系统易于维护。 

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (3)

1.油井监控系统，其特征在于，包括主站设备和分站设备；所述主站设备包括主站通讯设备、上位机、报警设备和GSM模块，所述主站通讯设备的数据输出端与所述上位机的数据输入端连接，所述上位机的报警信号输出端与所述报警设备的报警信号输入端连接，所述上位机的GSM数据与所述GSM模块的GSM数据输入端连接；所述分站设备包括分站通讯设备、信号采集分析识别模块和高灵敏度声波传感器，所述高灵敏度声波传感器的信号输出端与所述信号采集分析识别模块的信号输入端连接，所述信号采集分析识别模块的信号输出端与所述分站通讯设备的数据输入端连接。

2.根据权利要求1所述的油井监控系统，其特征在于，所述主站设备还包括打印机，所述上位机的打印数据输出端与所述打印机的打印数据输入端连接。

3.根据权利要求1所述的油井监控系统，其特征在于，所述分站设备还包括供电子系统，所述供电子系统的电源输出端分别与分站通讯设备、信号采集分析识别模块和高灵敏度声波传感器的电源输入端连接。