一种采油井口装置的远程数据监控系统及方法

本发明属于远程数据监控，具体涉及一种采油井口装置的远程数据监控系统及方法。

背景技术：

1、在油田增产增注的过程中，油田压裂工艺数据尤为重要。在使用压裂设备时，数据的采集又成为各个部门分析与成本核算的关键，远程端对实时的数据传输、监控、历史数据的查阅等成为最大需求。

2、目前在油田压裂现场，数据主要依赖于压裂设备所自带的控制系统，其主要作用是实现压裂设备的控制与设备端的数据采集，不利于数据的实时远程传输。压裂现场采油井口装置端无数据采集与传输，在特殊情况下易造成采油井口装置的损坏。如多个相关部门需了解现场压裂情况，只能通过咨询现场工作人员或现场工作人员定时上报，容易因时间问题造成数据的偏差。压裂设备的使用目前主要依赖市电，使用前需与电网部门进行必要的沟通，且不同区块要求不同。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术下的问题，提供了一种采油井口装置的远程数据监控系统及方法，在不依赖于电网供电的情况下，对压裂现场采油井口装置端的数据进行实时的监测与数据的传输，利用物联网技术将数据共享至需求部门，且更换便捷。需求部门可在网页或手机app端查看现场的实时数据及历史数据，便于随时掌握现场实际情况。

2、为了达到上述目的，本申请采用的技术方案为：

3、第一方面， 本发明提供了一种采油井口装置的远程数据监控系统，包括：太阳能供电系统、物联网监控系统，太阳能供电系统为物联网监控系统供电；

4、物联网监控系统包括无线终端、无线温压一体化变送器、无线压力变送器、超声流量计及报警装置；将无线温压一体化变送器、无线压力变送器、超声流量计安装于采油井口装置的设定位置，并与无线终端连接，无线终端将采集的数据通过上位机传输至远程服务器，远程服务器可将数据传输至web网页或手机app，便捷地获取实时数据；

5、所述太阳能供电系统包括太阳能板、太阳能板支架和电源控制柜。

6、进一步的，太阳能板通过太阳板支架安装在设定区域，太阳能板与电源控制柜的接线端子连接，实现电能存储与转换；电源控制柜包括控制器，控制器连接锂电池组、电源转换器，实现电能的存储与转换。

7、进一步的，所述无线终端采用rtu远程终端控制终端，rtu远程终端控制终端内设有电源端口模块、模拟量采集端口模块、开关量采集端口模块、脉冲量输入端口模块及通信接口模块，将末端检测仪表和执行机构与远程调控中心的主计算机连接起来，具有远程数据采集、控制和通信功能，能接收主计算机的操作指令，控制末端的执行机构动作。

8、进一步的，所述无线温压一体化变送器包括表盘框，表盘框的正面固定连接有表盘，表盘镶嵌有液晶显示屏，表盘框的背面连接有电子框，表盘框的侧壁连接有气压腔室，气压腔室连接有螺纹管；电子框内设有指示灯，数模转换器和无线模块，电子框通过电源线及感应线连接有温度传感器。

9、进一步的，所述超声流量计可采用flexim超声波流量计，是基于超声波在流动介质中传播速度等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理开发的流量计。

10、进一步的，所述太阳能板支架包括底座、调节机构和减震机构，调节机构包括角度调节件、支撑筒、支撑柱和传动组件，支撑筒可上下滑动地安装于底座，支撑柱套于支撑筒内，并与支撑筒同步上下移动且转动；角度调节件绕竖直方向转动安装于支撑柱，太阳能板绕水平方向转动安装于角度调节件；传动组件包括电机和螺柱；通过转动角度调节件和太阳能板改变太阳能板的角度，通过启动电机的正转或反转调整太阳能板的高度，且利用螺柱和底座之间的螺纹使太阳能板的高度锁定；且减震机构为支撑柱随太阳能板在支撑筒内的晃动提供缓冲，避免支撑柱与支撑筒直接接触时，在随太阳能板的晃动下对底座造成冲击。

11、进一步的，所述无线压力变送器包括压力传感器、测温元件、信号调理模块、数模转换器、显示屏、传感器参数存储、微处理器、通信参数存储、信息采集、无线通信模块、通信终端；其中压力传感器和测温元件均与信号调理模块相连接；信号调理模块通过数模转换器与微处理器相连接；显示屏与数模转换器相连接；传感器参数存储、通信参数存储、信息采集和无线通信模块均与微处理器相连接；通信终端与无线通信模块相连接。

12、第二方面，本发明提供了一种采油井口装置的远程数据监控系统的工作方法，包括：

13、第一步，将太阳能电池板、太阳能板支架与立杆进行连接，做好防雷接地；

14、第二步，控制器、锂电池组、电源转换器安装于电源控制柜内；将太阳能电池板与电源控制柜的接线端子连接，控制器连接锂电池组、电源转换器，实现电能的存储与转换；

15、第三步，将无线温压一体化变送器、无线压力变送器、超声流量计安装于采油井口装置的相应位置，并将对应连线连接到监控系统的控制箱；

16、第四步，将太阳能供电系统与物联网监控系统进行连接，实现物联网监控系统的供电；

17、第六步，物联网监控系统上电后，对无线终端进行通讯设置与数据校对；

18、第七步，上位机实现显示现场实时数据，并通过远程服务器实现手机app和web网页的数据查看功能。

19、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

20、本发明解决了采油井口装置的数据监测与传输，并且在流量监测上使用超声流量计避免了不同口径的采油装置的流量计更换与管线更换等问题。作业员可以更加便捷地获取实时数据，降低现场作业难度，提高工作效率；能够实时记录并传输数据，确保数据的准确性和可靠性，为生产决策提供有力支持；实现多用户同步监管，对采油井口的运行情况进行实时监控，确保生产安全，减少事故发生的可能性；在不依赖于电网供电的情况下，对压裂现场采油井口装置端的数据进行实时的监测与数据的传输，利用物联网技术将数据共享至需求部门，且更换便捷。需求部门可在网页或手机app端查看现场的实时数据及历史数据，便于随时掌握现场实际情况。

技术特征：

1.一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，包括：太阳能供电系统、物联网监控系统，太阳能供电系统为物联网监控系统供电；

2.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述电源控制柜包括控制器，控制器连接锂电池组、电源转换器，实现电能的存储与转换。

3.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述无线终端采用rtu远程终端控制终端。

4.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述无线温压一体化变送器包括表盘框，表盘框的正面固定连接有表盘，表盘镶嵌有液晶显示屏，表盘框的背面连接有电子框，电子框通过电源线及感应线连接有温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述超声流量计可采用flexim超声波流量计。

6.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述太阳能板支架包括底座、调节机构和减震机构，调节机构包括角度调节件、支撑筒、支撑柱和传动组件，支撑筒可上下滑动地安装于底座，支撑柱套于支撑筒内，并与支撑筒同步上下移动且转动；角度调节件绕竖直方向转动安装于支撑柱，太阳能板绕水平方向转动安装于角度调节件。

7.根据权利要求1所述的一种采油井口装置的远程数据监控系统，其特征在于，所述无线压力变送器包括压力传感器、测温元件、信号调理模块、数模转换器、微处理器，其中压力传感器和测温元件均与信号调理模块相连接；信号调理模块通过数模转换器与微处理器相连接。

8.一种采油井口装置的远程数据监控系统的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明提出一种采油井口装置的远程数据监控系统及方法，属于远程数据监控技术领域，包括：太阳能供电系统、物联网监控系统，太阳能供电系统为物联网监控系统供电；物联网监控系统包括无线终端、无线温压一体化变送器、无线压力变送器、超声流量计及报警装置；将无线温压一体化变送器、无线压力变送器、超声流量计安装于采油井口装置的设定位置，并与无线终端连接，无线终端将采集的数据通过上位机传输至远程服务器，远程服务器可将数据传输至Web网页或手机app，便捷地获取实时数据；可以更加便捷地获取实时数据，降低现场作业难度，提高工作效率；能够实时记录并传输数据，确保数据的准确性和可靠性，为生产决策提供有力支持。技术研发人员：李曼曼,李登延受保护的技术使用者：山东华宇工学院技术研发日：技术公布日：2024/8/20