[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103353749A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 周寶忠
• 申請（專利權）人: 北京金宇盛通科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京中海智圣知識產(chǎn)權代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬

技術領域

本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設備遠程監(jiān)控系統(tǒng),屬于物聯(lián)網(wǎng)控制技術領域。

背景技術

目前，在原油生產(chǎn)過程中，由于溫度壓力的降低以及輕烴逸出，溶解在原油中的蠟會以晶體形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油設備上，甚至在油層部位都會形成蠟的沉積。油井結蠟是影響油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的突出問題之一，清蠟是油井管理工作中的重要內容。

油井清蠟工作是原油生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，目前采油廠站大都實現(xiàn)了對油井工作效率的監(jiān)控，目前，傳統(tǒng)的技術是采用以監(jiān)控油井工作效率的方式對清蠟工作進行推測式監(jiān)控，其缺點是：一方面無法真正掌握采油現(xiàn)場清蠟設備的工作狀況；在出現(xiàn)事故隱患時操作人員難以發(fā)現(xiàn)，易造成設備事故；另一方面這種傳統(tǒng)落后的監(jiān)控技術會造成人員工作懈怠并以各種理由拖延清蠟工作從而造成抽油井工作效率嚴重下降，甚至造成抽油機故障，從而影響正常生產(chǎn)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術問題的基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)技術采用SCADA技術、RFID技術做為數(shù)據(jù)采集和控制前端，旨在監(jiān)測清蠟設備的安全運行并實現(xiàn)遠程控制。

本發(fā)明包括：火焰監(jiān)控攝像機、視頻采集單元、RFID讀卡器、流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器、數(shù)據(jù)傳輸單元[DTU(Data?Transfer?unit)]、網(wǎng)絡傳輸單元、工控主機，所述網(wǎng)絡傳輸單元包括WIFI單元和3G通訊單元。

所述火焰監(jiān)控攝像機、視頻采集單元、網(wǎng)絡傳輸單元和工控主機依次連接，所述RFID讀卡器與網(wǎng)絡傳輸單元連接，所述流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器分別與數(shù)據(jù)傳輸單元連接；所述數(shù)據(jù)傳輸單元與網(wǎng)絡傳輸單元連接。

本發(fā)明采集數(shù)據(jù)的同時通過3G通訊單元與調度數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交互，實時接收調度室數(shù)據(jù)中心發(fā)送的指令，并將接收到的指令傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收到數(shù)據(jù)進行處理，顯示各站內清蠟設備的實時運行參數(shù)，并根據(jù)采集的參數(shù)分析完成對各清蠟機的運行狀況分析，與示功圖對比，實現(xiàn)群集式清蠟工作監(jiān)控。

所述流量傳感器：用于監(jiān)測清蠟機的燃氣流量/燃油流量、入水流量、蒸汽流量，并監(jiān)控每次清蠟所需的燃料、水和蒸汽量，實現(xiàn)清蠟機作功效率監(jiān)控；

所述溫度傳感器：用于監(jiān)測清蠟機爐膛溫度、爐膛出口溫度、蒸汽溫度、煙溫。

所述壓力傳感器：用于監(jiān)控蒸汽出口壓力，監(jiān)控蒸汽是否達到清蠟所需壓力。

所述氣敏傳感器：用于監(jiān)控油井產(chǎn)出氣體濃度；

所述火焰監(jiān)控攝像機：用于監(jiān)控清蠟機火焰情況。

所述數(shù)據(jù)傳輸單元：集成配備傳感器接口并完成數(shù)值轉換；

所述視頻采集單元：用于提供視頻接口并完成視頻數(shù)字化轉化；

所述RFID讀卡器采用RFID技術，實現(xiàn)人員到崗信息采集，清蠟機供電后，人員刷卡，實現(xiàn)人員到崗信息監(jiān)控。

所述WIFI單元、3G通訊單元：通過WIFI、GPS/AGPS技術，實現(xiàn)清蠟機設備的位置自動上報，監(jiān)控清蠟機當前所處位置。

本發(fā)明能夠監(jiān)控以下參數(shù)：

1、供電：用于監(jiān)控清蠟機的供電情況。

2、燃燒狀態(tài)：監(jiān)控清蠟機的火焰情況。

3、溫度：主要監(jiān)測清蠟機爐膛溫度、爐膛出口溫度、蒸汽溫度、煙溫。

4、流量：清蠟機燃氣流量/燃油流量、入水流量、蒸汽流量，監(jiān)控每次清蠟所需的燃料、水和蒸汽量，實現(xiàn)清蠟機作功效率監(jiān)控；

5、壓力：監(jiān)控蒸汽出口壓力、實現(xiàn)監(jiān)控蒸汽是否達到清蠟所需壓力。

6、電流：用于監(jiān)控抽油機清蠟過程中電機電流的變化，以實現(xiàn)與示功圖中電流變化值的對比。

7、操作員信息：采用RFID技術，實現(xiàn)人員到崗信息采集，清蠟機供電后，人員刷卡，實現(xiàn)人員到崗信息監(jiān)控。

8、位置信息：通過GPS/AGPS技術，實現(xiàn)清蠟機設備的位置自動上報，監(jiān)控清蠟機當前所處位置。

9、警報：設備運行過程中發(fā)生故障時，產(chǎn)生警報，并自動上報。

本發(fā)明的全自動控制系統(tǒng)是采用SCADA技術，通過對設備各個關鍵點的數(shù)據(jù)分析，通過I/O系統(tǒng)，實現(xiàn)設備的工作狀態(tài)自動控制與調節(jié)，并在發(fā)生故障前自動停止和上報故障信息。

由于本發(fā)明內置了網(wǎng)口和WiFi、3G/GPRS通訊單元，可實現(xiàn)多種網(wǎng)絡的支持，并可采用平板電腦（PAD）、智能手機、筆記本電腦等移動終端，在網(wǎng)絡覆蓋不到的位置，仍然可以在WiFi模式下實現(xiàn)移動終端控制周圍百米范圍所有清蠟機。