[發明專利]管道中油量實時遠程監控裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201110181947.3
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102331756A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 江華;周波
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04M11/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本發明涉及流量監控技術，尤其涉及石油管道中油量的遠程監控裝置及方法。

背景技術

國內石油采集大多采用油田分區作業形式，每個油田平均有油井1000口左右，每口油井的間距短則十幾公里，長則幾十上百公里，油井在日常工作中采用無人值守，定期巡視，巡視時間一般是30天巡視一次。在巡視時間以外，油井的工作狀態無從得知，油井在日常工作中最常見的故障有：空采――采油機在工作而沒有采油；減產――采油量銳減。一種極端的情況是，在巡視后第二天出現空采，那么就有近30天的時間，該口油井沒有出油，以油井平均出油量10噸/天計算，則單井減產300噸，采油機功率以100Kw計算，則浪費電量72000度。以一個采油場1000口井為例，在巡視時間以外由空采、減產等故障引起的采油量減產1％/年（300天）計算，每年將減少采油3萬噸，浪費電量720萬度，直接經濟損失上千萬。

在美、英、德等發達國家，對油井采油工況的監控已比較完善，對采油現場進行了視頻監測、實時流量監測、采油機工況數據監測、防盜監控，所有數據通過衛星通信傳回中央監控室。國外的一套監控系統單點（采油點）投資在10萬元以上，在我國推廣非常有限，目前只有在海上采油油井中有應用。

我國自行研制的基于無線廣域網的視頻現場監控和實時流量監測系統，針對復雜的油路情況，視頻現場檢測的能力是有限的（看不到管道內部的情況），而且造價也很昂貴，每個監測點投資在1.5－2.0萬元之間，以一個采油區1000口油井計算，其監測點一次性設備投資加上施工費用和信息處理系統費用在2500萬以上，該類設備目前在各采油區應用很少。

采油作業區急需一種，該設備能及時監測采油機的工作情況，及時將信息傳送到中央監控室，及時發現故障，及時對故障設備進行檢修，這樣可以大大減少因采油機故障產生的采油量減產及電量浪費。

在我國，對油井采油工況的監控還處于研究、發展中，特別是中西部采油作業區?，F在采用較多的是采用視頻現場監控和實時流量監測，通過無線廣域網將數據傳回中央監控室。但是針對復雜的油路情況，視頻現場檢測的能力是有限的（看不到管道內部的情況）、造價是昂貴的，因此我們采用的是無線的、實時的監控模式。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷提供一種能及時遠程監控管道油量且成本低廉的裝置及其工作方法。

本發明采用的技術方案是這樣的：一種管道中油量實時遠程監控裝置，包括流量傳感器單元、信號傳輸單元與信號處理單元；

所述流量傳感器單元用于將管道中的油量轉化為電信號輸出；流量傳感器單元的信號輸出端與信號傳輸單元的信號輸入端連接；

信號傳輸單元用于將流量傳感器單元輸出的信號通過無線方式傳輸給所述信號處理單元，同時接收信號處理單元發送的指令信號；

信號處理單元與信號傳輸單元之間通過無線方式進行數據通信，所述信號處理單元用于識別，并轉換信號傳輸單元輸出的信號，最后將信號傳輸單元輸出的信號顯示，信號處理單元還用于將計算機輸出的指令信號發送至信號傳輸單元。

優選地，所述流量傳感器單元及信號傳輸單元數量分別為N個，所述N取值為大于等于1，N個流量傳感器單元及信號傳輸單元對應連接；所述信號處理單元數量為1個，所述信號處理單元同時與所述的N個信號傳輸單元通過無線方式建立信號連接。

優選地，所述流量傳感器單元為熱線式流量傳感器。

優選地，所述信號傳輸單元包括第一手機芯片、第一微處理器與第一SIM卡；所述第一SIM卡與第一手機芯片連接；所述第一微處理器接收流量傳感器單元輸出的信號，第一微處理器與第一手機芯片之間有信號交換。

優選地，所述信號處理單元包括第二手機芯片、第二微處理器與第二SIM卡；所述第二SIM卡與第二手機芯片連接；所述第二手機芯片與第二微處理器有信號交換；所述第一手機芯片與第二手機芯片按照網絡GSM協議通信。

所述信號傳輸單元的工作方法，包括以下步驟：

步驟601：判斷信號處理單元是否有信息輸出：若有，則將流量傳感器單元輸出的流量數據及其對應的管道編號發送至信號處理單元；若無信息輸出，則接受流量傳感器輸出的流量數據，同時信號傳輸單元開始計時，之后執行步驟602；

步驟602：判斷流量傳感器輸出的流量數據是否在設定的閾值范圍內：

若流量數據在設定的閾值范圍內，則信號傳輸單元判斷定時時間是否已到：若已到定時時間，則向信號處理單元發送流量數據及其對應的管道編號；若沒有到定時時間，則信號傳輸單元繼續接受流量傳感器輸出的流量數據，之后重新執行步驟601；