一種井口數據傳輸系統及方法
2023-11-05 22:23:47
一種井口數據傳輸系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種井口數據傳輸系統及方法，屬於井口數據傳輸【技術領域】。採集裝置、處理裝置和控制裝置；其中，所述採集裝置用於採集井口數據信息；所述處理裝置和所述採集裝置連接，用於從所述採集裝置獲取所述井口數據信息，用於獲取井口圖像信息，並將所述井口數據信息和所述井口圖像信息傳輸到所述控制裝置；所述控制裝置與所述處理裝置連接，用於接收所述井口數據信息和所述井口圖像信息，並根據所述井口數據信息和所述井口圖像信息遠程控制和配置所述處理裝置。本發明解決了井口數據傳輸系統複雜，功耗大，穩定可靠性低的問題，減少了運行通道，降低了運行成本。
【專利說明】一種井口數據傳輸系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及井口數據傳輸【技術領域】，特別涉及一種井口數據傳輸系統及方法。
【背景技術】
[0002]石油行業在高效率、低成本的中心井站管理模式下逐漸推行井口無人值守，這就需要實現井口數據的自動傳輸技術。
[0003]現有技術中採用的井口數據自動傳輸系統為:採用溫度變送器、壓力變送器、緊急切斷閥閥位檢測、闖入檢測等數據採集設備進行井口數據信息的採集；採用監控攝像頭進行井口圖像信息的採集，各個數據採集設備採用電纜與RTU (Remote Terminal Unit，遠程終端控制系統)組態模塊連接，進行各項數據的處理；RTU將數據信息和圖像信息分別通過兩個GPRS (General Packet Radio Service,通用分組無線服務)通道進行傳輸；各個裝置的供電採用集中太陽能供電。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]一是由於進行數據處理時採用的RTU組態模塊眾多，而且與數據採集設備必須電纜連接，系統整體過於複雜，功耗大、穩定可靠性低；二是數據信息和圖像信息通過兩個通道上傳，運行成本高。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種井口數據傳輸系統及方法。所述技術方案如下:
[0007]—方面，提供了一種井口數據傳輸系統，所述系統包括:
[0008]採集裝置、處理裝置和控制裝置；其中:
[0009]所述採集裝置，包括:
[0010]採集模塊，用於採集井口數據信息；
[0011]無線通訊模塊，用於和處理裝置通訊連接，將所述井口數據信息以無線方式發送到處理裝置；
[0012]所述處理裝置，包括:
[0013]圖像獲取模塊，用於獲取井口圖像信息；
[0014]第一無線通訊模塊，用於和所述採集裝置通訊連接，接收所述採集裝置發送的所述井口數據信息；
[0015]第二無線通訊模塊，用於和所述控制裝置通訊連接，將所述井口數據信息和所述井口圖像信息一起打包以無線方式發送到所述控制裝置，並接收所述控制裝置的遠程控制和配置；
[0016]所述控制裝置與所述處理裝置通訊連接，用於接收所述井口數據信息和所述井口圖像信息，並根據所述井口數據信息和所述井口圖像信息遠程控制和配置所述處理裝置。
[0017]所述採集裝置，具體用於採集井口壓力數據信息以及井口壓力數據信息對應的井口溫度數據信息。
[0018]所述採集裝置具體為採用MSP430晶片實現的壓力溫度計。
[0019]所述壓力溫度計採用太陽能本地供電或者高能電池供電。
[0020]所述處理裝置具體為採用ARM2440單片機實現的站控主板。
[0021]所述處理裝置還包括:
[0022]有線網口模塊，用於和所述控制裝置連接，以有線方式將所述井口圖像信息和所述井口數據信息傳輸到所述控制裝置。
[0023]所述處理裝置還包括:
[0024]擴展接口模塊，用於連接太陽能供電系統，為所述處理裝置提供穩定的電源。
[0025]所述擴展接口模塊，還用於連接闖入檢測設備、遠程緊急切斷閥位設備和視頻監視設備。
[0026]另一方面，提供了一種井口數據傳輸方法，所述方法包括:
[0027]採集裝置中的採集模塊採集井口數據信息；所述採集裝置中的無線通訊模塊和處理裝置通訊連接，將所述井口數據信息以無線方式發送到所述處理裝置；
[0028]所述處理裝置中的圖像獲取模塊獲取井口圖像信息；第一無線通訊模塊和所述採集裝置通訊連接，接收所述採集裝置發送的所述井口數據信息；第二無線通訊模塊和控制裝置通訊連接，將所述井口數據信息和所述井口圖像信息一起打包以無線方式發送到所述控制裝置，並接收所述控制裝置的遠程控制和配置；
[0029]所述控制裝置與所述處理裝置通訊連接，接收所述井口數據信息和所述井口圖像信息，並根據所述井口數據信息和所述井口圖像信息遠程控制和配置所述處理裝置。
[0030]所述採集裝置採集井口數據，具體為:
[0031]所述採集裝置採集井口壓力數據信息以及所述井口壓力數據信息對應的井口溫度數據信息。
[0032]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0033]通過採用處理裝置接收採集裝置傳輸的井口數據信息，並在獲取井口圖像信息後，將所述井口數據信息和井口圖像信息一起傳輸給控制裝置，由控制裝置遠程控制和配置處理裝置，解決了井口數據傳輸系統複雜，功耗大，穩定可靠性低的問題，減少了數據傳輸通道，降低了運行成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是本發明實施例一提供的井口數據傳輸系統結構示意圖；
[0036]圖2是本發明實施例二提供的井口數據傳輸系統結構示意圖；
[0037]圖3是本發明實施例三提供的井口數據傳輸方法流程示意圖。
【具體實施方式】[0038]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0039]實施例一
[0040]本發明實施例提供了一種井口數據傳輸系統，參見圖1，所述系統包括:
[0041]採集裝置101、處理裝置102和控制裝置103 ;其中:
[0042]其中，採集裝置101，包括:
[0043]採集模塊，用於採集井口數據信息；
[0044]無線通訊模塊，用於和處理裝置通訊連接，將井口數據信息以無線方式發送到處
理裝置；
[0045]處理裝置102，包括:
[0046]圖像獲取模塊，用於獲取井口圖像信息；
[0047]第一無線通訊模塊，用於和採集裝置101通訊連接，接收採集裝置101發送的井口數據信息；
[0048]第二無線通訊模塊，用於和控制裝置103通訊連接，將井口數據信息和井口圖像信息一起打包以無線方式發送到控制裝置103，並接收控制裝置103的遠程控制和配置；
[0049]控制裝置103與處理裝置102通訊連接，用於接收井口數據信息和井口圖像信息，並根據井口數據信息和井口圖像信息遠程控制和配置處理裝置102。
[0050]在具體實現的時候，處理裝置102可以為使用晶片實現，例如，採用ARM2440單片機實現，或者採用其他可以控制接收數據，獲取圖像數據，並傳輸數據的處理器實現，本發明實施例不對具體實現的晶片做限定。處理裝置102通過通訊模塊獲取採集裝置101採集的數據，通過獲取圖像模塊獲取井口圖像信息，將井口數據信息和井口圖像信息通過通訊模塊一起傳輸到控制裝置103。
[0051]控制裝置103與處理裝置102連接，用於接收處理裝置102傳輸的井口數據信息和井口圖像信息，並根據井口數據信息和井口圖像信息遠程控制和配置處理裝置102。
[0052]在具體實現的時候，控制裝置103可以為安裝在伺服器上的管理軟體，管理軟體提供圖形操作界面，在接收處理裝置102傳輸的井口數據信息和井口圖像信息後，可以在圖形操作界面上直觀顯示井口數據信息和井口圖像信息，並根據井口數據信息和井口圖像信息遠程控制和配置處理裝置102，還可通過數據接口將接收到的數據上傳其他資料庫。
[0053]本發明實施例通過採用處理裝置以無線方式接收採集裝置傳輸的井口數據信息，解決了井口數據傳輸系統複雜，功耗大，穩定可靠性低的問題；並在獲取井口圖像信息後，將井口數據信息和井口圖像信息一起傳輸給控制裝置，由控制裝置遠程控制和配置處理裝置，減少了數據傳輸通道，降低了運行成本。
[0054]實施例二
[0055]本發明實施例提供了一種井口數據傳輸系統，參見圖2，井口數據傳輸系統包括:
[0056]壓力溫度計201，站控主板202和管理伺服器203，在每個井站上安裝壓力溫度計201和站控主板202，其中，壓力溫度計201集成了站內無線通訊模塊，站控主板集成了第一無線通訊模塊、第二無線通訊模塊、圖像獲取模塊；管理伺服器203安裝了可以提供圖形操作界面的管理軟體。
[0057]壓力溫度計201具體採用MSP430晶片實現，用於採集井口的壓力數據信息以及對應的井口溫度數據信息，具體包括井口油壓、套壓、輸壓，以及採集井口油壓、套壓、輸壓時對應的溫度；壓力、溫度數據可以高精度實時自動採集並就地存儲採集的數據；壓力溫度計201同時具有溫度補償(一 23°C?+ 60°C)功能；壓力溫度計還有液晶顯示功能，可以顯示採集的數據；通過站內無線通訊模塊將採集到的井口壓力溫度數據信息傳輸到站控主板202，站內無線通訊模塊可以採用Zigbee (基於IEEE802.15.4標準的低功耗無線個域網協議)實現，支持斷點續傳，也可以通過ZigBee協議和筆記本交換數據，無電纜外連，簡化了數據傳輸系統。壓力溫度計採用了高集成的模塊化設計，結構簡單；採用太陽能本地供電或者高能電池供電，能耗低，僅7.2mW。
[0058]站控主板202具體採用ARM2440單片機實現，通過集成的第一無線通訊模塊接收壓力溫度計201採集的井口壓力溫度數據信息；通過集成的圖像獲取模塊獲取井口圖像信息，圖像獲取模塊可以採用攝像頭實現。站控主板202將接收的井口壓力溫度數據和獲取的井口圖像信息一起打包通過第二無線通訊模塊遠程傳輸到管理伺服器203，第一無線通訊模塊可以採用Zigbee (基於IEEE802.15.4標準的低功耗無線個域網協議)實現；第二無線通訊模塊採用3G (3rd-generation,第三代移動通信技術)實現。站控主板202採用了高集成的模塊化設計，整體結構簡單、功耗降低；將井口壓力溫度數據信息和井口圖像信息一起通過第二無線通訊模塊傳輸到管理伺服器203，將遠程傳輸通道減少為I個，降低了成本。
[0059]進一步，站控主板202還集成了有線網口模塊，站控主板202將接收的井口壓力溫度數據和獲取的井口圖像信息一起打包通過有線網口模塊以有線方式遠程傳輸到管理伺服器202。
[0060]進一步，站控主板202還集成了語音警示驅離模塊，用來驅動戶外防水喇叭驅離靠近的人或動物。
[0061 ] 進一步，站控主板202還集成了擴展接口模塊，通過擴展接口模塊連接各種外圍的輔助設備，例如可以外接太陽能充放電控制器，太陽能充放電控制器可以為站控主板提供穩定可靠的電源；還可以外接闖入檢測設備、遠程輔助緊急切斷閥位設備、視頻監視設備等。太陽能供電系統為站控系統供電。有了站控系統的低功耗設計，只需要兩塊130W/12V光伏電池板，一塊200Ah/12V蓄電池，再配合一個30A/12V智能充放電管理控制器即可組成最精簡的太陽能供電系統。儲蓄電能續航時間大於20天。蓄能電池埋地放置，保證了合理工作溫度，也確保電池使用壽命和防盜竊。
[0062]管理伺服器203，接收多個井站上的站控主板202發來的井口壓力溫度數據信息和井口圖像信息，並保存，具體採用安裝在管理伺服器203上的中心井站遠程管理軟體實現，在中心井站遠程管理軟體的圖形操作界面上隨時顯示接收的井口數據信息，顯示接收的井口圖像信息，並且在圖形操作界面上可以遠程控制和配置站控主板202，提供井口狀態監視和報表查詢。界面與後臺數據收發分離，系統邏輯結構清晰，糾錯能力強；具有班、日、月報表功能，支持報表列印；根據需要可隨時顯示監測數據、圖形、曲線和報警點及數值。圖形直觀，點擊圖形即得所需測點信息；實時顯示井口各項參數，有效觀測井口各項參數變化；視頻監控井口狀態，建立一一對應監控，具有回放功能；可遠程控制和配置站控主板。
[0063]進一步，管理伺服器通過數據接口將接收的井口壓力溫度數據信息和井口圖像信息上傳到其他資料庫。[0064]本發明實施例通過採用高度集成的站控主板以無線方式接收壓力溫度計傳輸的井口數據信息，並在獲取井口圖像信息後，將井口數據信息和井口圖像信息一起通過無線或有線的方式傳輸給控制裝置，由控制裝置遠程控制和配置處理裝置，高度集成的壓力溫度計和站控主板解決了井口數據傳輸系統複雜，功耗大，穩定可靠性低的問題，通過將井口數據信息和井口圖像信息一起打包傳輸到管理伺服器，減少了數據傳輸通道，降低了運行成本。
[0065]實施例三
[0066]參見圖3，本發明實施例提供了一種井口數據傳輸方法，該方法用於實施例1提供的系統中，該方法流程包括:
[0067]301:採集裝置中的採集模塊採集井口數據信息；採集裝置中的無線通訊模塊和處理裝置通訊連接，將井口數據信息以無線方式發送到處理裝置；
[0068]302:處理裝置中的圖像獲取模塊獲取井口圖像信息；第一無線通訊模塊和採集裝置通訊連接，接收採集裝置發送的井口數據信息；第二無線通訊模塊和控制裝置通訊連接，將井口數據信息和井口圖像信息一起打包以無線方式發送到控制裝置，並接收控制裝置的遠程控制和配置；
[0069]303:控制裝置與處理裝置通訊連接，接收井口數據信息和井口圖像信息，並根據井口數據信息和井口圖像信息遠程控制和配置處理裝置。
[0070]進一步，採集裝置中的採集模塊採集井口數據信息，具體為:
[0071]採集井口壓力數據信息以及井口壓力數據信息對應的井口溫度數據信息。
[0072]綜上所述，本發明實施例採用處理裝置接收採集裝置傳輸的井口數據信息，並在獲取井口圖像信息後，將井口數據信息和井口圖像信息一起傳輸給控制裝置，由控制裝置遠程控制和配置處理裝置，解決了井口數據傳輸系統複雜，功耗大，穩定可靠性低的問題，減少了數據傳輸通道，降低了運行成本。
[0073]需要說明的是:上述實施例提供的井口數據傳輸方法在進行井口數據傳輸時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將系統的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的井口數據傳輸方法和井口數據傳輸系統實施例屬於同一構思，其具體實現過程詳見系統實施例，這裡不再贅述。
[0074]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0075]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬體來完成，也可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。
[0076]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種井口數據傳輸系統，其特徵在於，所述系統包括: 採集裝置、處理裝置和控制裝置；其中: 所述採集裝置，包括: 採集模塊，用於採集井口數據信息； 無線通訊模塊，用於和處理裝置通訊連接，將所述井口數據信息以無線方式發送到處理裝置； 所述處理裝置，包括: 圖像獲取模塊，用於獲取井口圖像信息； 第一無線通訊模塊，用於和所述採集裝置通訊連接，接收所述採集裝置發送的所述井口數據信息； 第二無線通訊模塊，用於和所述控制裝置通訊連接，將所述井口數據信息和所述井口圖像信息一起打包以無線方式發送到所述控制裝置，並接收所述控制裝置的遠程控制和配置； 所述控制裝置與所述處理裝置通訊連接，用於接收所述井口數據信息和所述井口圖像信息，並根據所述井口數據信息和所述井口圖像信息遠程控制和配置所述處理裝置。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述採集裝置，具體用於採集井口壓力數據信息以及井口壓力數據信息對應的井口溫度數據信息。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，所述採集裝置具體為採用MSP430晶片實現的壓力溫度計。
4.根據權利要求3所述的系統，其特徵在於，所述壓力溫度計採用太陽能本地供電或者聞能電池供電。
5.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述處理裝置具體為採用ARM2440單片機實現的站控主板。
6.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述處理裝置還包括: 有線網口模塊，用於和所述控制裝置連接，以有線方式將所述井口圖像信息和所述井口數據信息傳輸到所述控制裝置。
7.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述處理裝置還包括: 擴展接口模塊，用於連接太陽能供電系統，為所述處理裝置提供穩定的電源。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述擴展接口模塊，還用於連接闖入檢測設備、遠程緊急切斷閥位設備和視頻監視設備。
9.一種井口數據傳輸方法，其特徵在於，所述方法包括: 採集裝置中的採集模塊採集井口數據信息；所述採集裝置中的無線通訊模塊和處理裝置通訊連接，將所述井口數據信息以無線方式發送到所述處理裝置； 所述處理裝置中的圖像獲取模塊獲取井口圖像信息；第一無線通訊模塊和所述採集裝置通訊連接，接收所述採集裝置發送的所述井口數據信息；第二無線通訊模塊和控制裝置通訊連接，將所述井口數據信息和所述井口圖像信息一起打包以無線方式發送到所述控制裝置，並接收所述控制裝置的遠程控制和配置； 所述控制裝置與所述處理裝置通訊連接，接收所述井口數據信息和所述井口圖像信息，並根據所述井口數據信息和所述井口圖像信息遠程控制和配置所述處理裝置。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述採集裝置採集井口數據，具體為:所述採集裝置採集 井口壓力數據信息以及所述井口壓力數據信息對應的井口溫度數據信息。
【文檔編號】E21B47/12GK103993875SQ201310054166
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年2月20日 優先權日:2013年2月20日
【發明者】楊興濤, 銀紅春, 何文靜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司