CN210038556U - 一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统，其包括便携式监测终端和倒液泵控制系统，便携式监测终端为若干个且一一对应地放置于各个压裂储液罐的灌口；便携式监测终端包括超声波传感器、温度传感器、单片机数据处理模块、充电供电模块、显示模块；倒液泵控制系统包括继电器模块、倒液泵控制模块、供电模块。通过便携式监测终端中的传感器对压裂储液罐里的压裂液液位实时测量，再经处理模块校准、计算及对比，向倒液泵控制系统发送控制信号，可实现压裂储液罐之间的液体输送及压裂储液罐自动上水等功能。本实用新型提高了罐内压裂液的利用率，更为有效的降低人员安全风险、实现降本增效。
Description
技术领域
本实用新型涉及压裂施工技术领域，具体地说是一种液量实时监控系统，尤其是一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统。
背景技术
非常规天然气资源已成为全球油气资源勘探与开发的新亮点，通常采用压裂的方式进行地层改造，提高油气生产效率。压裂液在压裂工作中起着重要的作用，有效压裂液的多少直接影响着压裂施工的成败，随着页岩油、页岩气等工厂化压裂施工增多，压裂液数量也越来越多。在压裂施工过程中，通常使用地面罐式供液系统，目前储液罐内液体的液量测量主要采用人工估测的方式，存在误差大，劳动强度大，频繁往返于储液罐之间且处于高处作业存在易滑倒跌落等安全隐患。液体估测不准、操作不当会造成混砂车上水离心泵间歇性进气，易在离心泵叶片高压区域产生气蚀现象，影响离心泵的使用寿命，增加设备的维护成本；而且管线内上水不好，影响泵效；管线进气，影响现场操作，直接导致压裂施工的失败。
工厂化压裂呈现大排量、大液量注入的发展趋势。储液罐内液体的液量主要采用人工估测的方式测量，存在误差大，劳动强度大的缺点。在各个储液罐相互倒液、或者远端给储液罐供液过程中，需要专人值守控制倒液泵启停，稍有不慎就会导致储液罐冒罐造成环境污染，不仅浪费压裂液，而且影响施工进度和质量，同时存在着安全隐患，操作方式极不合理。
基于以上现状，需要研究开发一种适合压裂施工需求的一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述技术问题而提供一种能够有效地降低人员安全风险且实现降本增效的压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统，包括便携式监测终端和倒液泵控制系统，其中，便携式监测终端为若干个且一一对应地放置于各个压裂储液罐的灌口；
所述便携式监测终端包括
超声波传感器，用于测量压裂储液罐内的液位数据并将液位数据反馈给单片机数据处理模块；
温度传感器，用于测量当前温度并反馈给单片机数据处理模块；
单片机数据处理模块，通过当前温度对液位数据进行校准计算，计算出的当前液位值与上一个液位值进行比较，出现大幅度波动舍弃当前液位值，否则发送至显示模块，与此同时，单片机数据处理模块检测当前液位值是否处于设定范围内，若超过设定范围则通过无线通讯模块发射控制信号至倒液泵控制模块；
充电供电模块，用于便携式监测终端的充电及供电；以及
显示模块，用于实时显示液位值；
所述倒液泵控制系统包括
继电器模块，为若干个且分布在各个压裂储液罐的进液管线上，用于控制进液管线上倒液泵阀门的启闭，以实现进液管线的通闭；
倒液泵控制模块，通过单片机数据处理模块发送的控制信号来控制相应的继电器模块的启闭；以及
供电模块，用于倒液泵控制系统的供电。
本实用新型的有益效果是：通过便携式监测终端中的传感器对压裂储液罐里的压裂液液位实时测量，再经处理模块校准、计算及对比，向倒液泵控制系统发送控制信号，可实现压裂储液罐之间的液体输送及压裂储液罐自动上水等功能。本实用新型适用于所有压裂施工现场，尤其在页岩气、页岩油等工厂化施工中为施工指挥提供科学有效的依据、保证施工质量，提高施工成功率，避免压裂液的浪费，提高罐内压裂液的利用率，更为有效的降低人员安全风险、实现降本增效。
附图说明
图1为本实用新型一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
参见图1，本实用新型的一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统包括便携式监测终端和倒液泵控制系统，且便携式监测终端和倒液泵控制系统是基于单片机的实时在线控制系统。其中，电控制信号是通过动力电缆进行传输，数据信号是通过无线通讯模块进行信号传输。
所述便携式监测终端为若干个且一一对应地放置于各个压裂储液罐的灌口。该便携式监测终端包括超声波传感器、温度传感器、单片机数据处理模块、充电供电模块和供电模块。
超声波传感器，自动测量液位数据并将数据反馈给单片机数据处理模块；
温度传感器，自动测量出当前温度反馈给单片机数据处理模块；
单片机数据处理模块，通过当前温度对液位数据进行校准计算，计算出的当前液位值与上一个液位值进行比较，出现大幅度波动舍弃当前液位值，否则发送至显示模块，与此同时，单片机数据处理模块检测当前液位值是否处于设定范围内，若超过设定范围则通过无线通讯模块发射控制信号至倒液泵控制模块；
充电供电模块，用于便携式监测终端的充电及供电；
显示模块，用于实时显示液位值，以供技术人员查看；该显示模块可远离单片机数据处理模块设置，且两者可通过无线通讯模块实现数据连接。
所述倒液泵控制系统包括继电器模块、倒液泵控制模块和供电模块。
继电器模块，为若干个且分布在各个压裂储液罐的进液管线上，用于控制进液管线上倒液泵阀门的启闭，以实现进液管线的通闭；
倒液泵控制模块，通过单片机数据处理模块发送的控制信号来控制相应的继电器模块的启闭；
供电模块，用于倒液泵控制系统的供电。
当监测压裂储液罐内液量时，将便携式监测终端放置压裂储液罐灌口，开启便携式监测终端的电源开关，超声波传感器自动测量液位数据并将数据反馈给单片机数据处理模块；同时温度传感器自动测量出当前温度反馈给单片机数据处理模块，单片机数据处理模块通过当前温度对超声波液位数据进行校准计算，计算出的当前液位值与本终端的上一个液位值进行比较，出现大幅度波动舍弃当前液位值，否则发送至显示模块。与此同时，单片机数据处理模块检测当前液位值是否处于一定范围内，若在该范围内则不向倒液泵控制模块发送控制数据，否则通过无线通讯模块发射控制信号至倒液泵控制模块，并控制相应的继电器模块来开启或者关闭倒液泵阀门开关。以此自动实现压裂储液罐之间的液体输送及压裂储液罐自动上水等功能。
综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
Claims (1)
1.一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统，其特征在于：包括便携式监测终端和倒液泵控制系统，其中，便携式监测终端为若干个且一一对应地放置于各个压裂储液罐的灌口；
所述便携式监测终端包括
超声波传感器，用于测量压裂储液罐内的液位数据并将液位数据反馈给单片机数据处理模块；
温度传感器，用于测量当前温度并反馈给单片机数据处理模块；
单片机数据处理模块，通过当前温度对液位数据进行校准计算，计算出的当前液位值与上一个液位值进行比较，出现大幅度波动舍弃当前液位值，否则发送至显示模块，与此同时，单片机数据处理模块检测当前液位值是否处于设定范围内，若超过设定范围则通过无线通讯模块发射控制信号至倒液泵控制模块；
充电供电模块，用于便携式监测终端的充电及供电；以及
显示模块，用于实时显示液位值；
所述倒液泵控制系统包括
继电器模块，为若干个且分布在各个压裂储液罐的进液管线上，用于控制进液管线上倒液泵阀门的启闭，以实现进液管线的通闭；
倒液泵控制模块，通过单片机数据处理模块发送的控制信号来控制相应的继电器模块的启闭；以及
供电模块，用于倒液泵控制系统的供电。
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| CN201921186152.XU CN210038556U (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统 |
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Publications (1)
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| CN201921186152.XU Active CN210038556U (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种压裂储液罐液量实时监测倒液泵自动控制系统 |
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2019
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