本實用新型涉及油井技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種油井參數(shù)采集傳輸裝置的改進。
背景技術(shù):
石油資源是我國重要的戰(zhàn)略資源,油井開采設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運行是保證石油開采的首要條件。由于油田分布很廣,基本全部采用無人值守方式進行采油生產(chǎn),野外的環(huán)境又很復(fù)雜,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求非常高,對采油機的狀態(tài)監(jiān)控保證其良好運轉(zhuǎn)對設(shè)備維護提高生產(chǎn)效率尤為重要。傳統(tǒng)的獲取油井和設(shè)備參數(shù)的方法是利用油井的壓力機、溫度計和示功儀,定時進行人工現(xiàn)場探測。一天僅能對數(shù)口井進行檢測操作,且油井之間分布很廣,另外參數(shù)檢測還會受到天氣變化和交通工具等因素的影響,因而完成所屬采油廠全部油井參數(shù)的獲取需要很長周期。這種采集方式不能反映油井參數(shù)的動態(tài)變化,直接影響了生產(chǎn)量和對采油設(shè)備的有效維護。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)精確的一種油井參數(shù)采集傳輸及配電集成裝置。
本實用新型是采取如下技術(shù)方案來完成的:油井參數(shù)采集傳輸及配電集成裝置,包括監(jiān)控中心服務(wù)部分、井口監(jiān)控部分和井口監(jiān)控部分與監(jiān)控中心服務(wù)部分之間進行通信的通信部分,其特征在于:所述的監(jiān)控中心服務(wù)部分包括監(jiān)控中心服務(wù)器,所述的監(jiān)控中心服務(wù)器連接有數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備;井口監(jiān)控部分包括井口監(jiān)控主機、井口監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)端口連接有電參數(shù)模塊、示功終端、壓力變送器、溫度變送器、音頻設(shè)備和視頻設(shè)備,井口監(jiān)控主機的CPU輸出端口設(shè)有五個繼電器無源觸點輸出端口。
作為一種優(yōu)選方案,所述的示功終端設(shè)置于油井內(nèi)油桿處的方卡子和懸繩器之間。
作為另一種優(yōu)選方案,所述的五個繼電器無緣出點輸出端分別連接啟井設(shè)備、停井設(shè)備、聲光報警器、故障停機開關(guān)和控制抽油機速度的變頻器端口。
作為一種優(yōu)選方案,所述的示功終端、壓力變送器和溫度變送器均采用無線方式連接井口監(jiān)控主機。
作為另一種優(yōu)選方案,所述井口監(jiān)控主機與電參數(shù)模塊、示功終端、壓力變送器、溫度變送器采用GPRS、CDMA、數(shù)傳電臺、光纜或3G數(shù)據(jù)終端進行數(shù)據(jù)傳輸。
作為又一種優(yōu)選方案,所述的監(jiān)控中心服務(wù)器具有WEB服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。
作為又一種優(yōu)選方案,所述井口監(jiān)控部分與監(jiān)控中心服務(wù)部分之間分采用GPRS方式進行通信,所述井口監(jiān)控部分的井口監(jiān)控主機設(shè)有GPRS模塊;通過井口監(jiān)控主機的GPRS模塊與監(jiān)控中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備進行無線通信。
本實用新型的有益效果是:本實用新型可采集油井功圖、壓力、溫度、電參數(shù)、視頻信息及單井計量各種參數(shù)等所有想了解的現(xiàn)場數(shù)據(jù),發(fā)送和保存到監(jiān)控中心服務(wù)器,通過監(jiān)控中心服務(wù)器生成各種所需報表,以網(wǎng)頁的形式顯示及時和歷史數(shù)據(jù)以及圖表。適用于抽油機井、螺桿泵井、電泵井、自噴井、氣舉井、注水井。抽油機井井口監(jiān)控主機(RTU)可以根據(jù)示功終端采集的數(shù)據(jù),自動分析動液面來智能調(diào)節(jié)抽油機的沖次,從而使泵處于最佳沉沒度,不至于抽空和抽油機液擊,有效地節(jié)約耗電和抽油機自身的損耗?,F(xiàn)場使用的壓力變送器、溫度變送器、示功終端、流量計等設(shè)備均為無線微功耗設(shè)計,電池供電,標準配置電池可以工作5年以上。該系統(tǒng)技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)準確、安裝維護方便,監(jiān)控效果非常好。
附圖說明
圖1為本實用新型原理框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。
根據(jù)附圖1所示,油井參數(shù)采集傳輸及配電集成裝置,包括監(jiān)控中心服務(wù)部分、井口監(jiān)控部分和井口監(jiān)控部分與監(jiān)控中心服務(wù)部分之間進行通信的通信部分,其特征在于:所述的監(jiān)控中心服務(wù)部分包括監(jiān)控中心服務(wù)器,所述的監(jiān)控中心服務(wù)器連接有數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備;井口監(jiān)控部分包括井口監(jiān)控主機、井口監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)端口連接有電參數(shù)模塊、示功終端、壓力變送器、溫度變送器、音頻設(shè)備和視頻設(shè)備,井口監(jiān)控主機的CPU輸出端口設(shè)有五個繼電器無源觸點輸出端口。
所述的示功終端設(shè)置于油井內(nèi)油桿處的方卡子和懸繩器之間。
所述的五個繼電器無緣出點輸出端分別連接啟井設(shè)備、停井設(shè)備、聲光報警器、故障停機開關(guān)和控制抽油機速度的變頻器端口。
所述的示功終端、壓力變送器和溫度變送器均采用無線方式連接井口監(jiān)控主機。
所述井口監(jiān)控主機與電參數(shù)模塊、示功終端、壓力變送器、溫度變送器采用GPRS、CDMA、數(shù)傳電臺、光纜或3G數(shù)據(jù)終端進行數(shù)據(jù)傳輸。
所述的監(jiān)控中心服務(wù)器具有WEB服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。
所述井口監(jiān)控部分與監(jiān)控中心服務(wù)部分之間分采用GPRS方式進行通信,所述井口監(jiān)控部分的井口監(jiān)控主機設(shè)有GPRS模塊;通過井口監(jiān)控主機的GPRS模塊與監(jiān)控中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備進行無線通信。
整個系統(tǒng)由監(jiān)控中心部分、通信部分、井口監(jiān)控設(shè)備三部分組成:監(jiān)控中心服務(wù)器由數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)收發(fā)程序、數(shù)據(jù)庫、WEB發(fā)布系統(tǒng)等組成;通信部分可以是自建的無線網(wǎng)橋,一般只需考慮SIM卡和產(chǎn)生的流量,每月向移動公司交通信費;每口井的前端設(shè)備由多個測量變送器和一個監(jiān)控主機組成,各種變送器定時采集數(shù)據(jù)后,以無線方式向監(jiān)控主機發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)控主機接收數(shù)據(jù)后按照通信協(xié)議將數(shù)據(jù)打包封裝,按照一定間隔周期以GPRS網(wǎng)絡(luò)的方式,向監(jiān)控中心服務(wù)器的固定的IP發(fā)送數(shù)據(jù)。后臺軟件接收到數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)按照各種計算公式或者算法解析成可讀數(shù)據(jù)或繪制圖表,并保存在數(shù)據(jù)庫里。
井口監(jiān)控主機(RTU):該設(shè)備的功能是通過無線或者有線的方式連接載荷位移變送器、電參數(shù)模塊、壓力變送器、溫度變送器、電機、變頻器等,數(shù)據(jù)一方面打包處理后上傳到上位機,另一方面也可以在本機顯示。通過該主機對本系統(tǒng)以及各變送器的參數(shù)進行設(shè)置,可以通過該主機控制抽油機的啟停和調(diào)速。
示功終端將載荷和位移變送器集成在一起,用加速度變送器測位移,用電池供電,一節(jié)電池可以用5年以上。該單元安裝在方卡子和懸繩器之間,采集到載荷、位移、沖程、沖次、工作時率等參數(shù)后,以無線方式和RTU通信。量程可以選擇,最大量程250KN。該設(shè)備可以和監(jiān)控主機一起使用,采集的數(shù)據(jù)在主機上顯示,也可以直接通過GPRS向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)。
微功耗無線溫度變送器、壓力變送器可以以無線方式和RTU通信,也可以直接通過GPRS/CDMA發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。微功耗編程技術(shù),使設(shè)備處于低功耗狀態(tài),電源為一次性電池,標準配置電池可以使用5年以上,測量量程根據(jù)實際情況確定。
電參數(shù)模塊:
1)輸入信號:
1、三相交流50/60Hz電壓、電流;輸入頻率:10~110Hz。
2、電壓量程(相電壓): 抽油機井500V,電泵井2500V。
3、電流量程: 抽油機井100A,電泵井100A
4、過載能力:1.4倍量程輸入可正確測量;瞬間(<10周波)電流5倍,電壓3倍量程不損壞。
5、輸入阻抗:電壓通道≥1 kΩ/V;電流通道≤10mΩ。
2)通訊輸出:
1、輸出數(shù)據(jù):三相相電壓Ua、Ub、Uc;三相電流Ia、Ib、Ic;有功功率P、無功功率Q、頻率F。
2、輸出接口:RS-485接口,二線制,+15KV ESD保護;或RS-232接口,+2KV ESD保護。
3、通訊規(guī)約:標準MODBUS-RTU通訊規(guī)約。
4、測量精度:電壓、電流等優(yōu)于0.2%,其它電量優(yōu)于0.5%。
5、工作溫度范圍:-30 ℃ 至 + 80 ℃,工作濕度范圍:5%至85 %。
視頻監(jiān)控:
數(shù)據(jù)通信和視頻監(jiān)控可以集成于一體,可以定時錄制現(xiàn)場視頻、隨時觀看現(xiàn)場視頻、異動時間觸發(fā)錄制視頻,可以通過后臺調(diào)節(jié)觀看角度和焦距,具有夜視功能。