CN207133649U - 一种油田边远井数字监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种油田边远井数字监控系统，属于监控装置领域，包括井口RTU终端、智能控制器、摄像机、红外探测器、3G路由器、控制上位机和监控终端；其特征在于：还包括液位变送器和无线通讯模块；智能控制器上设置若干通讯接口；井口RTU终端与智能控制器相连接；红外探测器与智能控制器相电连接；控制上位机与服务器相电连接；监控终端与控制上位机相电连接。通过井口RTU终端采集现场设备数据传入智能控制器，通过服务同步和分发技术接入各采油作业站点的监控终端。实现边远井场的油井运行状态、生产状态、井场运行状态实时监控、配以红外探测设备及摄像机结合语音报警装置，实现边远井场的生产数字化和安全监控联网，传输稳定性高、安全监控形成有效闭环的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于监控装置领域，尤其涉及一种油田边远井数字监控系统。
背景技术
随着科技的发展和油田生产环境的变化，高效低耗绿色采油一直是现代采油工艺的重要目标，油田数字化建设日益重要，当前井丛和集中区域油井的数字化建设基本完成，但是还有两类井站存在监控盲区，一是边远井场或拉油井场，这类井场一般地理位置偏僻、采用罐车方式进行原油外运、常规数字化建设成本较高。二是产建初期井场，在钻井、试油、投产初期等各个阶段，由于数字化建设相对滞后，造成半年甚至更长时间内“数字化监控缺位”。这两类井站在管理上面还处于比较粗放的模式，安全监控方面也没有很好的解决方案，井场资产的安全无从保障，井场生产精细化管理，高效低耗的生产工艺也没有数据依据。
发明内容
本实用新型旨在解决上述问题，提供一种稳定可靠的油田边远井数字监控系统。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，包括井口RTU终端、智能控制器、摄像机、红外探测器、告警器、服务器、3G路由器、控制上位机和监控终端；还包括液位变送器和无线通讯模块；所述智能控制器上设置若干通讯接口；所述通讯接口包括RS232接口、RS485接口、数字信号输入接口DI、数字信号输出接口DO和模拟信号输入接口AI；所述井口RTU终端通过无线通讯模块与智能控制器相连接；所述红外探测器通过数字信号输入接口DI与智能控制器相电连接；所述摄像机通过RS485接口与智能控制器相电连接；所述告警器通过RS232接口与智能控制器相电连接；所述液位变送器通过模拟信号输入接口AI与智能控制器相电连接；所述智能控制器通过3G路由器与服务器相连接；所述控制上位机与服务器相电连接；所述监控终端与控制上位机及服务器相电连接。井口RTU终端安装于油井井口，配合传感器实时监测载荷、角位移、三相电参、开井时率、示功图等参数对油井的运行状态和生产状态信息进行采集，接入边远井智能控制器。在井站的储油油罐中安装液位变送器，通过液位变送器实时监测油罐液位高度，当监测到油罐液位接近报警液位时，实时通知运油车前往运油或者自动切换到出油管输送至备用储油罐，同时语音告警提示井场值班人员。本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，通过智能控制器、油罐液位变送器、摄像机、红外探测器、语音告警器、井口RTU终端及配套的供电系统，将采集的实时数据传入智能控制器的实时数据库，通过3G路由器经过3G VPN专网上行至服务器，通过服务同步和分发技术，经过内部网络接入监控终端。实现边远井场的油井运行状态、生产状态、井场运行状态实时监控、实现边远井场的生产数字化和安全监控联网。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述无线通讯模块采用2.4GHZ无线通讯信号。采用无线通讯模块进行近距离的通讯，省去了线缆铺设，节省了施工成本，且便于使用。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述服务器设置有两个，分别为文件同步服务器和实时数据服务器；文件同步服务器采用Rsync文件同步服务技术，实时同步服务器与智能控制器之间的结构化文件内容；所述实时数据服务器采用Modbus TCP 通讯协议，实时存储智能控制器所采集的实时数据；智能控制器采集的实时数据，包括油井运行数据、油井生产数据、井场油罐液位数据、井场安全报警数据，通过Modbus通信协议、通过现场架设的3G路由器经3G 无线网络实时上传至服务器，接入控制上位机，实现站点监控终端实时对边远井的运行及生产信息的掌握。智能控制器根据设定采用定时抓拍、上位机请求抓拍、报警抓拍等方式将采集到结构化数据，存储在同步文件夹中、按照分配的内存空间，按照摄像机编号进行循环存储；通过Rsync服务器进行远程同步，使用remote sync工具将结构化数据进行上传同步，存入到文件同步服务器中，避免因为网络的波动造成图片上传的不完整、数据丢失的情况，支持断点续传。从而实现边远井的视频监控数据的上传。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述控制上位机接入油田SCADA平台系统，与油田原有信息平台相结合，提高使用效率。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述告警器为WT588D语音告警器。智能控制器依据红外探测器报警信号进行报警确认，当连续监测到红外探测器报警后，下发指令控制摄像机进行连续图片拍照，存储在同步文件夹中，根据网络情况，实时请求远程服务器同步，同时将报警信号通过实时数据链路上报至SCADA平台系统。同时下发语音报警命令，通过语音告警器进行语音报警。智能控制器实时监控红外探测器信号，当智能控制器连续监测红外报警探测器报警信号时进行报警确认，智能控制器控制摄像头进行连续抓拍，同时控制语音告警器进行语音告警。同时将报警信息及抓拍图片保存并上传。可以通过智能控制器对边远井场的采集及控制设备进行管理，可以通过远程设置摄像头参数及设置摄像头进行定时抓拍、当前抓拍、报警抓拍等抓拍操作。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述无线通讯模块采用ZigBee模块。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述无线通讯模块设置有1路RS485接口，1路RS232接口，1路RS232/RS485接口，2路RJ45接口和1路CAN接口。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，所述井口RTU终端为SuperE32-L205；智能控制器为SuperE32-L601；液位变送器为JYB-KO-Y2；无线通讯模块为SZ933。
本实用新型所述的油田边远井数字监控系统，通过设置于油井井口的井口RTU终端采集现场设备实时数据传入智能控制器，通过3G路由器经过3G VPN专网上行至服务器，通过服务同步和分发技术接入各采油作业站点的监控终端。实现边远井场的油井运行状态、生产状态、井场运行状态实时监控、配以井场被动式红外探测设备及摄像机抓拍技术结合语音报警装置，实现现场安全预警和告警，实现边远井场的生产数字化和安全监控联网，具备数据实时性强、传输稳定性高、安全监控形成有效闭环的优点。
附图说明
图1为本实用新型所述油田边远井数字监控系统结构示意框图；
图2为本实用新型所述油田边远井数字监控系统流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不作为对本实用新型的限定。
本实施例中采用井口RTU终端为SuperE32-L205；智能控制器为SuperE32-L601、串口摄像机SXH485-V2、红外探测器BoschOD850、语音告警器WT588D、3G路由器H7921、液位变送器JYB-KO-Y2和无线通讯模块SZ933。无线通讯模块是为一款智能通讯模块，采用2.4GHZZigBee无线通讯模块，支持1路RS485，1路RS232，1路RS232/RS485，2路RJ45，1路CAN，1路Zigbee，同时支持Modbus RTU/Modbus TCP 协议转换和中石油A11标准通讯协议。
如图1所示，该井站包括有2口油井，3个储油罐，根据现场情况安装两路串口摄像机、两路红外探测器、两路语音告警器、三个油罐液位变送器。如图2所示，具体工作流程如下：
1）通过井口RTU SuperE32-L205实时采集油井井口的开井时率、三相电参等运行数据及载荷、位移、示功图等生产数据，通过ZigBee无线模块SZ933将数据实时上传至边远井智能控制器中，通过智能控制器自带的通讯接口将油罐液位变送器、红外探测器、语音告警器信号接入智能控制器，通过RS232接口将串口摄像机接入智能控制器中。
2）智能控制器采集的实时数据，按照Modbus通讯协议，通过3G路由器由3G VPN专网上传至实时数据服务器中，转入油田公司内部网络接入SCADA平台系统和专家系统，作业区站点监控终端可以实时请求井场运行数据，掌控边远井实时运行和生产状态和报警信息。
3）油罐液位告警，当油罐液位变送器监测到油罐液位超过警戒液位时，远程监控终端界面出现报警提示，值班人员可选择通知运油车前往运油或者短信通知井场值班人员切换出油阀门或者通过智能控制器发送指令自动关闭当前油罐进油阀门，打开空油罐进油阀门。同时智能控制器下发指令给现场语音告警器，对油罐液位进行现场告警，通知现场值班人员。
4）现场监控图片定期采集，通过智能控制器设定的时间点进行视频采集，存储在智能控制器的监控照片同步文件夹中，通过Rsync 服务器的同步技术与文件同步服务器进行实时对比，当发现有新的文件增加时，通过3G VPN网络自动同步当前采集的图片到文件同步服务器，文件同步服务器通过服务器的同步和分发技术将文件同步到各作业区监控平台服务器，通过监控终端可及时查看、下载，实现每日定期电子巡井的目的。
5）功图图片生成及上传，智能控制器按照10分钟/次的相同周期将井口RTU终端采集的生产数据生成功图照片，存入功图同步文件夹中，通过Rsync 服务器的同步技术与文件同步服务器进行实时对比，当发现有新的文件增加时，通过3G VPN网络自动同步当前采集的图片到文件同步服务器，文件同步服务器通过服务器同步和分发技术将文件同步到各作业区监控平台服务器，通过监控终端可及时查看、分析，及时掌握油井生产状况，调节平衡度，使油井生产高效节能。
6）闯入报警触发及安全联控，当有陌生人意外闯入井场监控区域时，会自动触发红外探测器，红外探测器将闯入信息传入到智能控制器中，智能控制器判定闯入是否连续，当接收到连续闯入信号，给串口摄像机下发连拍指令，同时将闯入信息上报至监控终端，并下发告警指令给语音告警器，语音告警器播出语音告警提示音和警报。远程监控终端收到闯入报警，通过内置短信或者人工电话给井场值班人员，进行现场排查，保证井场安全。同时保存当前连拍的图片到智能控制器的监控照片同步文件夹中，通过Rsync 服务器的同步技术与文件同步服务器进行实时对比，当发现有新的文件增加时，通过3G VPN网络自动同步当前采集的图片到文件同步服务器，文件同步服务器通过服务器同步和分发技术将文件同步到各作业区监控平台服务器，通过监控终端可及时查看、下载，为后续行动提供原始证据。
Claims (8)
1.一种油田边远井数字监控系统，包括井口RTU终端、智能控制器、摄像机、红外探测器、告警器、服务器、3G路由器、控制上位机和监控终端；其特征在于：还包括液位变送器和无线通讯模块；所述智能控制器上设置若干通讯接口；所述通讯接口包括RS232接口、RS485接口、数字信号输入接口DI、数字信号输出接口DO和模拟信号输入接口AI；所述井口RTU终端通过无线通讯模块与智能控制器相连接；所述红外探测器通过数字信号输入接口DI与智能控制器相电连接；所述摄像机通过RS485接口与智能控制器相电连接；所述告警器通过RS232接口与智能控制器相电连接；所述液位变送器通过模拟信号输入接口AI与智能控制器相电连接；所述智能控制器通过3G路由器与服务器相连接；所述控制上位机与服务器相电连接；所述监控终端与控制上位机及服务器相电连接。
2.根据权利要求1所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述无线通讯模块采用2.4GHz无线通讯信号。
3.根据权利要求1或2所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述服务器设置有两个，分别为文件同步服务器和实时数据服务器；所述文件同步服务器采用Rsync文件同步技术；所述实时数据服务器采用Modbus TCP 通讯协议。
4.根据权利要求3所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述控制上位机接入油田SCADA平台系统。
5.根据权利要求4所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述告警器为WT588D语音告警器。
6.根据权利要求5所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述无线通讯模块采用ZigBee模块。
7.根据权利要求6所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述无线通讯模块设置有1路 RS485接口，1路RS232接口，1路RS232/RS485接口，2路RJ45接口和1路CAN接口。
8.根据权利要求7所述的油田边远井数字监控系统，其特征在于：所述井口RTU终端为SuperE32-L205；智能控制器为SuperE32-L601；液位变送器为JYB-KO-Y2；无线通讯模块为SZ933。
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