CN204613688U - 天然气井测控设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供天然气井测控设备，其技术方案为：主要由光伏组件（1）、伸缩节（2）、天线（3）、220伏输入端口（4）、24伏输入端口（5）、24伏输出端口（6）、测控箱（7）、CPU控制单元（8）、太网接口（9）、串口通讯接口（10）、柜体（11）、AI采集单元（12）、AI输入接口（13）、蓄电池（14）、器架托（15）、汇流器（16）和控制逆变器（17）构成。本实用新型功能强，操作简单，安全可靠，性价比高，为天然气井井口设备的运行状态提供良好的在线实时监控、紧急关停及数据采集传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及气井生产状况监控技术领域，尤其是天然气井测控设备。
背景技术
目前，各种井口终端进入采油监控系统，大量采用综合性终端提高采气生产率已经成为一个重要的特点。随着各种综合性能比较强大的终端的大力投入，针对采气这个特殊的工作环境，它们引起的故障将对生产带来很大的影响，现在使用的终端在使用和维护的过程中，主要存在耗能较大、自身造价高、故障发生频率高、维修费用高等几个问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种专用的天然气井测控设备。其技术方案为：器架托上固定柜体，柜体顶部左侧通过固定杆连接光伏组件，固定杆上设有伸缩节，柜体顶部右侧通过固定杆连接天线，柜体内分两层，底层设有汇流器、控制逆变器和蓄电池，上层设有测控箱，测控箱内分三部分，上部依次设有220伏输入端口、24伏输入端口和24伏输出端口，中部设有CPU控制单元和AI采集单元，下部依次设有太网接口、串口通讯接口和输入接口。
光伏组件连接汇流器，汇流器连接控制逆变器，控制逆变器连接220伏输入端口和蓄电池，蓄电池连接伏输入端口。
本实用新型根据天然气井井口监控的特点，适合于野外环境下的天然气井井口的实时监控。该终端集计算机技术、无线通信技术和计算机网络技术于一体，以嵌入式控制器为核心配合嵌入式实时操作系统的应用，采用CAN现场总线技术和先进通讯方式构成功能强、操作简单、安全可靠、性价比高，为天然气井井口设备的运行状态提供良好的在线实时监控、紧急关停及数据采集传输。
附图说明
图1是本实新型结构示意图；
图2是本实新型电路连接示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，天然气井测控设备，主要由光伏组件1、伸缩节2、天线3、220伏输入端口4、24伏输入端口5、24伏输出端口6、测控箱7、CPU控制单元8、太网接口9、串口通讯接口10、柜体11、AI采集单元12、AI输入接口13、蓄电池14、器架托15、汇流器16和控制逆变器17构成。器架托15上固定柜体11，柜体11顶部左侧通过固定杆连接光伏组件1，固定杆上设有伸缩节2，柜体11顶部右侧通过固定杆连接天线3，柜体11内分两层，底层设有汇流器16、控制逆变器17和蓄电池14，上层设有测控箱7，测控箱7内分三部分，上部依次设有220伏输入端口4、24伏输入端口5和24伏输出端口6，中部设有CPU控制单元8和AI采集单元12，下部依次设有太网接口9、串口通讯接口10和AI输入接口13（见图1）。电路连接：光伏组件1连接汇流器16，汇流器16连接控制逆变器17，控制逆变器17连接220伏输入端口4和蓄电池14，蓄电池14连接24伏输入端口5（见图2）。
本实用新型的工艺流程：光伏组件1收集的电能通过汇流器16传输到控制逆变器17，光伏控制器对所发的电能进行调节和控制，逆变器把直流变为交流电，供交流负荷使用，控制逆变器17把直流电传输蓄电池14，交流电连接220伏输入端口4，输蓄电池14的电连接24伏输入端口5，使设备带电，开始工作。
按照微功耗设计，可降低终端能耗，最大工作功率不超过5W，并可延长终端的寿命，降低单井生产成本的监控装置。在选用成熟技术的前提下，充分考虑装置的实用性、可靠性、稳定性、节能性、抗干扰能力及维护的便捷性和产品的性价比，打造一种成本低，功能专一，及后台软件于一身的天然气井监控终端。硬件采用分布式集中控制设计，测控箱7内底板通过螺丝与机壳进行安装固定，电源管理部分在底板上，控制逆变器17通过220V输入端口4或者蓄电池14通过24V输入端口5进行供电，同时提供24V电压输出端口6。CPU控制单元8采用实时嵌入式操作系统，并集合CPU控制单元应用程序完成整个装置的所有软硬件资源的分配、调度工作，处理和控制同时发生信息和事件，提高系统的实时、稳定性。CPU控制单元8对外提供了一组以太网接口9和串口通讯接口10（232通讯接口和485通讯接口）以方便现场智能仪表的信息采集及远程数据传输。AI采集单元12对外提供了6路AI输入接口13完成天然气井井口气压、套压、回压以及温度的采集。
测控箱7具有以下功能特点：
数据采集功能：可实时在线监测气井相关参数电压、电流、井口温度、压力等。数据通信功能：支持常用类型通讯规约；支持现场各种智能传感器传输数据；支持全双工串行方式通讯，传输速率9600，19200bps可选；支持网络交换机通讯数据采集，传输速率10Mbps/100Mbps；能够接收处理不同格式的遥测量、遥信量、电度量，并处理为系统的统一格式，能够接收处理各种油田井站的远程终端设备记录的突发事件信息，实现对其得遥控、遥调等下行信息；具有GPRS远程通讯功能，能够将现场数据和二次仪表通讯数据发送至远程用户平台统一管理。 数据集中和转发：实现实时信息与其他控制主站和数据中心之间的数据通讯，实现数据共享。
天然气井监控终端针对采气的特殊工作环境，采用了钣金柜体11的安装方式，所有外接线均通过专用的接口外接，测控箱7内部安装天然气井监控终端，机壳表面标示性能指标说明和各种工作状态运行指示灯，便于调试及日后维护。终端的软件、硬件采用单元化设计，不同功能单元通过CAN总线有效的结合起来，监控终端具备后台发布软件，数据通过Modbus协议进行传输。 主控制功能单元采用M3内核的STM32F107VCT6控制芯片和CAN总线控制芯片来实现整个装置的管理工作，主控制单元具有串口和GPRS功能，应用现有的GPRS单元可实现数据的无线传输，完成和后台的数据通讯。串口有效的实现和现场智能仪表的通讯，完成天然气井气压的监测工作；AI采集单元主要包含了一些隔离器件和控制器，实现了4路(0-5)V电压的采集和2路(5-20)mA电流的采集，主要完成天然气井井口电压、电流、温度等模拟信号的采集。
Claims (2)
1.天然气井测控设备，其特征在于：器架托（15）上固定柜体（11），柜体（11）顶部左侧通过固定杆连接光伏组件（1），固定杆上设有伸缩节（2），柜体（11）顶部右侧通过固定杆连接天线（3），柜体（11）内分两层，底层设有汇流器（16）、控制逆变器（17）和蓄电池（14），上层设有测控箱（7），测控箱（7）内分三部分，上部依次设有220伏输入端口（4）、24伏输入端口（5）和24伏输出端口（6），中部设有CPU控制单元（8）和AI采集单元（12），下部依次设有太网接口（9）、串口通讯接口（10）和AI输入接口（13）。
2.根据权利要求1所述的天然气井测控设备，其特征在于：光伏组件（1）连接汇流器（16），汇流器（16）连接控制逆变器（17），控制逆变器（17）连接220伏输入端口（4）和蓄电池（14），蓄电池（14）连接24伏输入端口（5）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520349328.4U CN204613688U (zh) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 天然气井测控设备 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520349328.4U CN204613688U (zh) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 天然气井测控设备 |
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| CN204613688U true CN204613688U (zh) | 2015-09-02 |
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| CN201520349328.4U Expired - Fee Related CN204613688U (zh) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 天然气井测控设备 |
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| CN (1) | CN204613688U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107725039A (zh) * | 2017-11-25 | 2018-02-23 | 西安安森智能仪器股份有限公司 | 一种天然气井口一体化装置 |
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2015
- 2015-05-27 CN CN201520349328.4U patent/CN204613688U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107725039A (zh) * | 2017-11-25 | 2018-02-23 | 西安安森智能仪器股份有限公司 | 一种天然气井口一体化装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150902 Termination date: 20160527 |