油田現場監控終端設備的製作方法
2023-05-06 14:50:56 2
專利名稱：油田現場監控終端設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及監控技術，特別是涉及遠程監控油田現場的設備。
背景技術：
數位化油田監控終端設備具備基本的電能計量功能、電功率曲線圖，同時留有無線示功儀和無功補償輸出等接ロ。監控終端設備能採集油井抽油機井況、エ況、出油量、現場的用電、儲油罐液位和儲油罐溫度等數據，形成電功率曲線課分析抽油機エ況。而無線示功儀生成的功圖是幫助分析井下エ況的重要數據。現有的油田現場監控設備沒有對電功率曲線和無線示功儀的功圖數據進行同步，不能形成可對比分析的數據從而分析抽油機的實時運行狀況。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於避免上述現有技術的不足之處而提出ー種將無線示功儀生成的功圖和監控終端的電功率曲線二者同步結合，對比分 析抽油機實時運行狀況的油田現場監控終端設備。本實用新型解決所述技術問題可以通過採用以下技術方案來實現提供ー種油田現場監控終端設備，包括中央處理器、移動通信模塊、計量模塊、短距無線通信模塊和A/D轉換器，所述移動通信模塊、計量模塊和短距無線通信模塊分別與中央處理器電連接，所述A/D轉換器和計量模塊電連接。進ー步地，所述油田現場監控終端設備還包括串行接ロ，用於將無線示功儀的功圖數據發送給中央處理器。進ー步地，所述油田現場監控終端設備還包括顯示按鍵模塊，該顯示按鍵模塊與所述中央處理器電連接。進ー步地，所述油田現場監控終端設備的移動通信模塊是GPRS/CDMA通信模塊。進ー步地，所述油田現場監控終端設備的串行接ロ是485總線接ロ。本實用新型為數位化油田系統提供了關鍵設備。所述油田監控終端設備採集油井抽油機井況、エ況、出油量、現場用電、儲油罐液位和儲油罐溫度等數據，通過GPRS/CDMA和INTERNET連接，後臺系統通過INTERNET取得數據並完成示功圖繪製、電量統計、負荷曲線、負載分析、供電可靠率分析、油罐加熱分析和生成監抽報表等，再通過INTERNET網共享。同時後臺工作站還可對監控終端和示功儀各傳感器進行數據回傳和控制，為油田的數位化管理提供穩定可靠的數據依據。無線示功儀生成的功圖是幫助分析井下エ況的重要數據，監控終端的電功率曲線可分析抽油機エ況，兩者同步數據結合能夠分析抽油機實時運行狀況，有利於節能降耗。
圖I是本實用新型油田監控終端設備功能模塊圖；圖2是本實用新型油田監控終端設備使用示意圖；圖3是所述油田監控終端設備中計量晶片的處理流程圖；圖4是所述油田監控終端設備中控制模塊的處理流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖所示之最佳實施例作進ー步詳述。本實用新型油田監控終端設備使用環境如圖2所示，油田監控終端設備通過短距無線信道與無線示功儀通信，讀取示功儀內示功圖數據，所述油田監控終端設備保存並定時上報示功圖數據到遠程主站。短距無線信道通信晶片採用Silicon Labs EZRadioPRO系列ISM頻段無線晶片，在240-960 MHz頻段下最大輸出功率可以達到+20dBm，供電電壓I. 8^3. 6v,在關斷模式下電流為ΙΟηΑ，在休眠模式下電流為300nA，調製方式為GFSK，空中傳輸速率為9600bpiT38400bpS，發射功率可根據用戶要求定製，接收靈敏度優於-113dBm@9600bps&BER=0. 1%。油田監控終端設備可以通過485總線或短距無線信道與溫度計、液位傳感器、電子加溫儀和流量計等設備連接，將油罐內油溫、油罐內液位、泵站流量等數據傳送至主站。油田監控終端設備具備基本的電能計量功能以外，還具備配變數據採集功能，要求主要功能如下電能計量功能，最大需量計量，瞬時電參量測量，計量數據採集，日極值記錄，負荷曲線記錄，電壓合格率、功率因數合格率、月供電可靠率統計記錄，電示功圖採集，失壓記錄和數據採集，失流記錄和數據採集，無功補償自動投切功能，事件記錄，自診斷功能和數據凍結等等。如圖I所示，油田監控終端設備包括A/D轉換器、計量晶片、GPRS/CDMA模塊、控制模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、短距無線模塊、485總線和顯示按鍵模塊等。所述 A/D轉換器採用六通道16位的AD73360，計量晶片的型號採用ADSP-BF531。油田監控終端設備通過六通道16位A/D轉換器AD73360採樣抽油機電機電壓、電流，採樣的電壓、電流經過計量晶片ADSP-BF531運算，生成電能量、功率、需量等數據，形成電功率曲線數據。控制模塊實現電能量、功率和需量等電數據的存儲，同時通過485總線或者短距無線信道採樣無線示功儀示功圖數據以及油溫等外接設備的數據，控制模塊通過GPRS/CDMA模塊與主站進行通訊，實現遠程實時監控功能。計量晶片ADSP-BF531處理流程如下無線示功儀定時(比如兩小時)向監測終端設備發送示功圖周期開始時刻，監測終端設備的控制模塊向計量晶片發送電功率曲線採樣開始信號，計量晶片開始採樣電功率曲線，採樣時段2分鐘，共3000個數據。計量晶片同時採樣電壓、電流，通過運算生成電能量、功率、需量等數據。控制模塊的處理流程如下控制模塊收到無線示功儀示功圖測量開始信號後，向計量晶片發送電功率曲線採樣開始信號，同時等待無線示功儀示功圖數據準備完成。控制模塊讀取無線示功儀示功圖數據和計量晶片電功率曲線數據，一同發送到主站。主站通過示功圖數據完成井下深井泵工作狀況的記錄和分析，同時根據對應的電功率曲線對抽油機配重進行分析判斷。示功圖數據包含抽油機油杆位移和載荷數據，通過實時在線監測抽油機示功圖，及時發現示功圖異常的井，從而及時調整作業提高產量；減少大量的測試人員而提高勞動效率；對歷史功圖迭加分析準確判斷生產情況。電功率曲線數據反映抽油機電機載荷的變化，結合示功圖數據，能夠分析抽油機實時運行狀況，反映抽油機配重平衡的有效性等，為節能降耗提供改進依據。
權利要求1.ー種油田現場監控終端設備，其特徵在於包括中央處理器(I)、移動通信模塊(2)、計量模塊(3)、短距無線通信模塊(4)和A/D轉換器(5)，所述移動通信模塊(2)、計量模塊(3)和短距無線通信模塊(4)分別與中央處理器(I)電連接，所述A/D轉換器(5)和計量模塊(3)電連接。
2.如權利要求I所述的油田現場監控終端設備，其特徵在於還包括串行接ロ(6)，用於將無線示功儀的功圖數據發送給中央處理器(I)。
3.如權利要求I所述的油田現場監控終端設備，其特徵在於還包括顯示按鍵模塊(7)，該顯示按鍵模塊(7)與所述中央處理器(I)電連接。
4.如權利要求I所述的油田現場監控終端設備，其特徵在於所述移動通信模塊(2)是 GPRS/CDMA通信模塊。
5.如權利要求2所述的油田現場監控終端設備，其特徵在於所述串行接ロ(6)是485總線接ロ。
專利摘要本實用新型涉及一種油田現場監控終端設備，其特徵在於包括中央處理器(1)、移動通信模塊(2)、計量模塊(3)、短距無線通信模塊(4)和A/D轉換器(5)，所述移動通信模塊(2)、計量模塊(3)和短距無線通信模塊(4)分別與中央處理器(1)電連接，所述A/D轉換器(5)和計量模塊(3)電連接。本實用新型將無線示功儀生成的功圖和監控終端的電功率曲線同步，能夠分析抽油機實時運行狀況，有利於節能降耗。
文檔編號G05B19/418GK202421848SQ20112051023
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者王濤, 陳小勇 申請人:深圳浩寧達儀表股份有限公司