CN203796257U - 一种油水井监测装置及系统 - Google Patents
一种油水井监测装置及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203796257U CN203796257U CN201420216062.1U CN201420216062U CN203796257U CN 203796257 U CN203796257 U CN 203796257U CN 201420216062 U CN201420216062 U CN 201420216062U CN 203796257 U CN203796257 U CN 203796257U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- micro
- control unit
- well
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种油水井监测装置及系统，该装置包括水井传感器、油井传感器、参数监测模块和工频通信模块；所述水井传感器与注水井依次相连；所述油井传感器与抽油机依次相连；所述水井传感器和油井传感器与所述参数监测模块相连；所述参数监测模块与工频通信模块依次相连；所述参数监测模块由采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路、第二微控单元、时钟芯片、片外存储器和RS485接口组成；所述工频通信模块由第一微控单元、A/D电路、信号调理电路、过零检测方波电路、电压互感器、调制驱动器件组成；该实用新型能够实时监测油井和水井的状况，省去了人工抄表的麻烦。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田管理领域，具体涉及一种油水井监测装置及系统。
背景技术
油井和注水井的管理是油田安全生产中的重要环节，井端各类电气、机械设备的工作状态会直接影响到油田原油的产量和经济效益。
大多数油井和注水井位置分散，且油井还处于野外露天环境，这使得油井和注水井的有效监测十分困难。目前采用的人工抄表方式，定时检查油井和水井的状况，记录油井的电气和机械参数、水井的注水量和压力值。然而由于有些注水井达不到配注要求或有些注水井注水过多，因而需要经常调整注水压力和注水量，这样如果采用人工抄表的方式可能会需要频繁多次的抄表工作。另外，油井大都分布在野外，且有时候由于偷油漏油的情况会对油井的电气、机械设备的运行状态造成影响，因而依靠人工抄表的方式，难以对油井和注水井的运行状态做到精确的监控。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种油水井监测装置及系统，能够实时监测油井和水井的状况，省去了人工抄表的麻烦。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种油水井监测装置，该装置包括水井传感器、油井传感器、参数监测模块和工频通信模块；
所述水井传感器与注水井依次相连；
所述油井传感器与抽油机依次相连；
所述水井传感器和油井传感器与所述参数监测模块相连；
所述参数监测模块与工频通信模块依次相连；
所述参数监测模块由采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路、第二微控单元、时钟芯片、片外存储器和RS485接口组成；其中，所述采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路和第二微控单元依次相连；所述第二微控单元分别与时钟芯片、片外存储器和RS485接口相连；
所述工频通信模块由第一微控单元、A/D电路、信号调理电路、过零检测方波电路、电压互感器、调制驱动器件组成；其中，所述电压互感器、过零检测方波电路和第一微控单元依次相连；所述电压互感器、信号调理电路、A/D电路和第一微控单元依次相连；所述第一微控单元与调制驱动器件和电压互感器依次相连；所述调制驱动器件由脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻组成；其中，所述第一微控单元与脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻依次相连，所述电压互感器与双向可控硅相连。
其中，所述第一微控单元为型号MB91F467DB的芯片。
其中，所述第二微控单元为型号ATmega128的芯片。
一种基于所述油水井监测装置的油水井监测系统，该系统包括集中器、信息存储器、一个以上的油水井监测装置和一个以上配电变压器，其中每个油水井监测装置与对应的配电变压器相连，每个配电变压器都与集中器相连，集中器与信息存储器相连。
本实用新型至少具有如下的有益效果：
在本实用新型中，所述油水井监测装置可以实时地监测油井和水井的运行状况，省去了人工抄表的麻烦。
在本实用新型中，所述油水井监测系统通过工频通信技术可以实时获取油水井监测装置监测的油水井运行状况参数，因而可以更方便对油井和水井制定管理措施。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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他的附图。
图1是本实用新型一个实施例的油水井监测装置的结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例的工频通信模块的结构示意图；
图3是本实用新型一个实施例的参数监测模块的结构示意图；
图4是本实用新型一个实施例的油水井监测系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的一个实施例提出了一种油水井监测装置，参见图1，该装置包括：
水井传感器、油井传感器、参数监测模块和工频通信模块；
所述水井传感器与注水井依次相连；
所述油井传感器与抽油机依次相连；
所述水井传感器和油井传感器与所述参数监测模块相连；
所述参数监测模块与工频通信模块依次相连；
所述参数监测模块由采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路、第二微控单元、时钟芯片、片外存储器和RS485接口组成；其中，所述采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路和第二微控单元依次相连；所述第二微控单元分别与时钟芯片、片外存储器和RS485接口相连；
所述工频通信模块由第一微控单元、A/D电路、信号调理电路、过零检测方波电路、电压互感器、调制驱动器件组成；其中，所述电压互感器、过零检测方波电路和第一微控单元依次相连；所述电压互感器、信号调理电路、A/D电路和第一微控单元依次相连；所述第一微控单元与调制驱动器件和电压互感器依次相连；所述调制驱动器件由脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻组成；其中，所述第一微控单元与脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻依次相连，所述电压互感器与双向可控硅相连。
参数监测模块的功能是：一、采集与存储；对于油井：同时实现多路油压、油井电气参数的采集与存储；对于水井：同时实现多路流量和压力的采集与存储。二、与工频通信模块进行通信；实时上传已存储的参数或者实时参数。
如图2所示，参数监测模块的工作原理为：参数监测模块与油井、水井传感器通过RS485通信接口相连接，例如，当传感器参数为4～20mA电流信号时，该信号通过RS485通信接口传输至信号调理电路，信号调理电路由采样电阻，模拟开关及运放阻抗变换电路构成。携带参数信息的4～20mA电流信号首先经由高精度的采样电阻后，通过多路模拟开关，例如32路信号分时切换开关，转化为采样电压信号，通过阻抗变换电路后由16位A/D转换成数字信号被采集。参数监测模块内的时钟芯片负责校准时间，片外存储器负责存储每日定时采集的数据。
参数监测模块与工频通信模块通过RS232接口连接，采取透明无加密方式进行通信。
参数监测模块预留并设计了RS485通信接口以能够适应于带有485通信接口的数字式仪表，同时针对于目前数字式仪表广泛采用的通信协议，设计了基于485通信方式的ModBus通信协议，使得在硬件上具有广泛的适用范围。
如图3所示，所述工频通信模块由第一微控单元、A/D电路、信号调理电路、过零检测方波电路、电压互感器、调制驱动器件组成；工频通信模块的作用为：将来自参数监测模块的实时上传的参数数据调制加载至工频电压波形传输至集中器。工频通信模块与参数管理汇接模块通过RS232接口相连接。
工频通信模块的工作原理为：第一微控单元接收到来自参数监测模块的实时上传的参数数据后，通过控制双向可控硅产生畸变电流信号将参数信息向集中器发送。由于所述畸变信号能够跨越变压器长距离传输，油水井监测装置都安装在变压器低压侧，无须在10kV线路加装任何设备。调制驱动器件主要包括脉冲变压器，双向可控硅及调制电阻。由第一微控单元根据调制编码在电压信号过零前30°发出控制信号，脉冲变压器接在第一微控单元与可控硅控制极之间，提高触发控制功率，上行发送直接在220V电压上接通，回路中需串联大功率调制电阻，阻值的选取既要限制电流过大，以免对其他电气设备造成不利影响，又要产生合适的畸变信号，以便于信号的检测，通常可取1～2欧姆。
其中，所述第一微控单元为型号MB91F467DB的芯片。
其中，所述第二微控单元为型号ATmega128的芯片。
在本实用新型实施例中，所述油水井监测装置可以实时地监测油井和水井的运行状况，省去了人工抄表的麻烦。
本实用新型的另一个实施例提出了一种基于所述油水井监测装置的油水井监测系统，参见图4，该系统包括：
集中器、信息存储器、一个以上的油水井监测装置和一个以上配电变压器，其中每个油水井监测装置与对应的配电变压器相连，每个配电变压器都与集中器相连，集中器与信息存储器相连。
集中器下发控制命令信号至各油水井监测装置，各油水井监测装置向集中器发送采集的参数信息，集中器与各油水井监测装置之间基于工频通信技术实现信息交换，通过在配电网电压过零时刻的调制信号实现通信，加载了参数信息的工频信号通过电力线传输，能够穿越配电变压器，不用在高压侧安装耦合设备，而集中器通过RS232接口将数据传输至信息存储器进行保存。
其中，集中器的控制指令加载于电力线电压波形上传输至各油水井监测装置,各监测装置的工频通信模块通过电压互感器将配电变压器二次侧的电气量线性变换为安全的双极性信号，同时经过信号调理电路处理后以供A/D电路进行模数转换。取相电压作为电网电压的同步信号,经过过零检测电路产生的方波信号送入第一微控单元作为与电网频率同步的外部中断信号源。第一微控单元采用时域差分算法将下行信号解调后发送至参数管理汇接模块进行参数采集。
本实用新型实施例所述油水井监测系统通过工频通信技术可以实时获取油水井监测装置监测的油水井运行状况参数，因而可以更方便对油井和水井制定管理措施。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种油水井监测装置，其特征在于，该装置包括水井传感器、油井传感器、参数监测模块和工频通信模块；
所述水井传感器与注水井依次相连；
所述油井传感器与抽油机依次相连；
所述水井传感器和油井传感器与所述参数监测模块相连；
所述参数监测模块与工频通信模块依次相连；
所述参数监测模块由采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路、第二微控单元、时钟芯片、片外存储器和RS485接口组成；其中，所述采样电阻、多路模拟开关、阻抗变换电路、数模转换电路和第二微控单元依次相连；所述第二微控单元分别与时钟芯片、片外存储器和RS485接口相连；
所述工频通信模块由第一微控单元、A/D电路、信号调理电路、过零检测方波电路、电压互感器、调制驱动器件组成；其中，所述电压互感器、过零检测方波电路和第一微控单元依次相连；所述电压互感器、信号调理电路、A/D电路和第一微控单元依次相连；所述第一微控单元与调制驱动器件和电压互感器依次相连；所述调制驱动器件由脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻组成；其中，所述第一微控单元与脉冲变压器、双向可控硅、调节电阻依次相连，所述电压互感器与双向可控硅相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一微控单元为型号MB91F467DB的芯片。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二微控单元为型号ATmega128的芯片。
4.一种基于权利要求1所述油水井监测装置的油水井监测系统，其特征在于，该系统包括集中器、信息存储器、一个以上的油水井监测装置和一个以上配电变压器，其中每个油水井监测装置与对应的配电变压器相连，每个配电变压器都与集中器相连，集中器与信息存储器相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420216062.1U CN203796257U (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种油水井监测装置及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420216062.1U CN203796257U (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种油水井监测装置及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203796257U true CN203796257U (zh) | 2014-08-27 |
Family
ID=51378478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420216062.1U Expired - Lifetime CN203796257U (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种油水井监测装置及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203796257U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104298218A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-01-21 | 成都博盛信息技术有限公司 | 智能家居控制系统 |
-
2014
- 2014-04-29 CN CN201420216062.1U patent/CN203796257U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104298218A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-01-21 | 成都博盛信息技术有限公司 | 智能家居控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203241817U (zh) | 抽油机运行参数在线智能分析及控制系统 | |
| CN103078666A (zh) | 基于电力线特点的全新台区识别技术 | |
| CN203164663U (zh) | 采油设备的智能保护装置 | |
| CN203796257U (zh) | 一种油水井监测装置及系统 | |
| CN208208079U (zh) | 一种用于水表的高性能mbus采集器 | |
| CN204188748U (zh) | 一种智能配电网故障快速定位装置 | |
| CN108417002A (zh) | 一种用于水表的高性能mbus采集器 | |
| CN204287388U (zh) | 一种变压器套管绝缘状态在线监测装置 | |
| CN111223286A (zh) | 基于Meter BUS的数据采集装置及方法 | |
| CN103318225B (zh) | 用于铁路相敏轨道电路的防护盒 | |
| CN205484517U (zh) | 一种电网电压电流监测系统 | |
| CN204166355U (zh) | 油井远程智能监控系统 | |
| CN203706409U (zh) | 一种适应多种外接口的数据采集远传设备 | |
| CN103529885A (zh) | 一种配电线路故障指示器检测用输出控制装置 | |
| CN201499101U (zh) | 基于dsp与单片机三相可逆变流器及其故障诊断系统 | |
| CN104635055A (zh) | 直流电源的不平衡电桥绝缘测量电路 | |
| CN204492773U (zh) | 抽油机无线控制系统 | |
| CN203352619U (zh) | Ofdm载波通信标准的通信电路 | |
| CN203786221U (zh) | 一种具有两路rs485接口的能效数据采集终端 | |
| CN203324477U (zh) | 北斗定位遥测终端 | |
| CN203444256U (zh) | 智能产品信号处理电路 | |
| CN103257038B (zh) | 一种大坝泄洪闸门橡胶密封圈检测系统及检测方法 | |
| CN206542445U (zh) | 一种基于LoRa扩频通信技术的物联网燃气表控制器 | |
| CN204089653U (zh) | 一种改进的能耗制动电路 | |
| CN205486807U (zh) | 车流量检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140827 |