[實(shí)用新型]基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320429208.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN204009507U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 任丘市華北油田誠(chéng)信工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),屬于物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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(huì)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(shè)備上，甚至在油層部位都會(huì)形成蠟的沉積。油井結(jié)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(nèi)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(shí)現(xiàn)了對(duì)油井工作效率的監(jiān)控，目前，傳統(tǒng)的技術(shù)是采用以監(jiān)控油井工作效率的方式對(duì)清蠟工作進(jìn)行推測(cè)式監(jiān)控，其缺點(diǎn)是：一方面無法真正掌握采油現(xiàn)場(chǎng)清蠟設(shè)備的工作狀況；在出現(xiàn)事故隱患時(shí)操作人員難以發(fā)現(xiàn)，易造成設(shè)備事故；另一方面這種傳統(tǒng)落后的監(jiān)控技術(shù)會(huì)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(yán)重下降，甚至造成抽油機(jī)故障，從而影響正常生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的基于物聯(lián)網(wǎng)的油田清蠟作業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采用SCADA技術(shù)、RFID技術(shù)做為數(shù)據(jù)采集和控制前端，旨在監(jiān)測(cè)清蠟設(shè)備的安全運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

本實(shí)用新型包括：火焰監(jiān)控?cái)z像機(jī)、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(luò)傳輸單元、工控主機(jī)，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸單元包括WIFI單元和3G通訊單元。

所述火焰監(jiān)控?cái)z像機(jī)、視頻采集單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和工控主機(jī)依次連接，所述RFID讀卡器與網(wǎng)絡(luò)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(luò)傳輸單元連接。

本實(shí)用新型采集數(shù)據(jù)的同時(shí)通過3G通訊單元與調(diào)度數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)時(shí)接收調(diào)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(jìn)行處理，顯示各站內(nèi)清蠟設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)采集的參數(shù)分析完成對(duì)各清蠟機(jī)的運(yùn)行狀況分析，與示功圖對(duì)比，實(shí)現(xiàn)群集式清蠟工作監(jiān)控。

所述流量傳感器：用于監(jiān)測(cè)清蠟機(jī)的燃?xì)饬髁?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(shí)現(xiàn)清蠟機(jī)作功效率監(jiān)控；

所述溫度傳感器：用于監(jiān)測(cè)清蠟機(jī)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(dá)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?cái)z像機(jī)：用于監(jiān)控清蠟機(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化；

所述RFID讀卡器采用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人員到崗信息采集，清蠟機(jī)供電后，人員刷卡，實(shí)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(shù)，實(shí)現(xiàn)清蠟機(jī)設(shè)備的位置自動(dòng)上報(bào)，監(jiān)控清蠟機(jī)當(dāng)前所處位置。

本實(shí)用新型能夠監(jiān)控以下參數(shù)：

1、供電：用于監(jiān)控清蠟機(jī)的供電情況。

2、燃燒狀態(tài)：監(jiān)控清蠟機(jī)的火焰情況。

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

4、流量：清蠟機(jī)燃?xì)饬髁?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(shí)現(xiàn)清蠟機(jī)作功效率監(jiān)控；

5、壓力：監(jiān)控蒸汽出口壓力、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控蒸汽是否達(dá)到清蠟所需壓力。

6、電流：用于監(jiān)控抽油機(jī)清蠟過程中電機(jī)電流的變化，以實(shí)現(xiàn)與示功圖中電流變化值的對(duì)比。

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

8、位置信息：通過GPS/AGPS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)清蠟機(jī)設(shè)備的位置自動(dòng)上報(bào)，監(jiān)控清蠟機(jī)當(dāng)前所處位置。

9、警報(bào)：設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)，產(chǎn)生警報(bào)，并自動(dòng)上報(bào)。

本實(shí)用新型的全自動(dòng)控制系統(tǒng)是采用SCADA技術(shù)，通過對(duì)設(shè)備各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析，通過I/O系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的工作狀態(tài)自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，并在發(fā)生故障前自動(dòng)停止和上報(bào)故障信息。