[發明專利]一種氣田井場供電及數據采集傳輸的系統及其布置方法

在審

• 申請號: 201710210061.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106803845A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 楊曉鋒;任曉峰;李衛;陳兆安;姚欣偉;首曉潔;劉曉麗
• 申請（專利權）人: 西安長慶科技工程有限責任公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08C19/00;G08C17/02;G01D21/02;H05K5/02;H05K5/06;H05K7/02
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 張超

技術領域：

本發明屬于氣田井場物聯網系統建設領域，具體涉及一種氣田井場供電及數據采集傳輸的系統及其布置方法。

背景技術：

近年來油田大力推進以標準化設計為核心，以標準化設計、模塊化施工、規模化采購、市場化運作為主要內容的標準化建設體系，簡化了油氣田建設流程，提高了油氣田地面建設效率，質量和投資全面受控。

目前，長慶氣田井場數據采集、傳輸、供電等設備單元在設計、采購、安裝以及維護等方面仍采用傳統的模式：

井場RTU機柜內設備開列涉及多個專業，設備涉及多個廠家，尺寸不一，存在設計漏項、安裝位置沖突、布置不美觀以及安全隱患等問題。

井場RTU機柜內設備采購周期不同，影響施工周期，降低建設效率。

RTU機柜內各設備的安裝及連線由其供貨商負責，設備間的電纜連接在各自設備供貨商技術人員的共同指導下，由施工單位負責接入。

后期維護涉及多個廠家人員，對其他設備不了解，容易造成因接線等產生的設備損壞問題。

傳統的建設模式中，井場RTU機柜內的設備由多個專業負責開列，設計文件存在漏項、工作界面劃分不清等問題；設備廠家不一，設備尺寸、供電負荷等差異程度較大，缺少機柜內設備布置、強弱電走向等相關資料；各設備到貨設備時間不統一，設備間接線需各自設備技術人員共同指導，影響整體施工進度；后期維護中，涉及設備廠家較多，存在維護人員損壞其他設備，隨意接線等問題，后期運行存在安全隱患。

發明內容

本發明目的在于提供一種將原氣田井場RTU機柜中多專業負責設計、多廠家供貨和維護的多個設備統一集成到一個機柜中，模塊化設計、一體化集成供貨，實現氣田井場數據采集、控制、通信及供電功能。

本發明所采用的技術方案如下：

一種氣田井場供電及數據采集傳輸的系統，包括機柜，機柜內至少布置有集線器、井場RTU、工業交換機、視頻服務器、無線數傳模塊、上位機及電源模塊，所述的集線器的輸入端連接有井場儀表，集線器的輸出端接入井場RTU，井場RTU與視頻服務器通過工業交換機與無線數傳模塊通信，無線數傳模塊通過無線網絡與上位機相連，所述的電源模塊為集線器、井場RTU、工業交換機及無線數傳模塊供電。

所述的機柜內還布置有浪涌保護器、空氣開關，所述的浪涌保護器和空氣開關連接于集線器與井場RTU之間。

所述的機柜內還布置有接線端子，接線端子用于井場設備與井場RTU連接的工作界面。

所述的電源模塊的輸入端連接有蓄電池，輸出端連接有直流電壓變送器。

所述的井場RTU通過RJ接口，以TCP/IP協議與與工業交換機通信。

所述的視頻服務器通過RJ接口，以TCP/IP協議與與工業交換機通信。

所述的工業交換機通過RJ接口，以TCP/IP協議與無線數傳模塊通信。

所述的集線器上設置有多個獨立的信號輸入及輸出端口，集線器內設置有控制器，井場儀表的多路數據信號通過信號輸入端口接入集線器，通過內置的控制器實現單路信號輸出。

所述的井場儀表包括井場壓力變送器、井口高低壓緊急截斷閥及流量計。

所述的一種氣田井場供電及數據采集傳輸的系統的布置方法，即在機柜內自上而下設置有四個導線槽將機柜內部分為上、中、下三層，所述的上層、中層、下層分別設置有一個導軌，上層的導軌上依次布置有井場RTU、直流電壓變送器及電源模塊；中層的導軌上依次布置有工業交換機、無線數傳模塊及視頻服務器；下層的導軌上依次布置有浪涌保護器、空氣開關、集線器及接線端子。

本發明的有益效果：

在長慶氣田井場物聯網系統建設應用中，本發明所述的一種氣田井場供電及數據采集傳輸的系統，具有以下特點：①機柜采用一體化柜式密封設計，機柜的體積小，結構緊湊；②機柜內集成多個廠家設備，設備成套供貨，出廠前完成機柜內各設備的接線和調試，外部設備與RTU機柜線纜連接工作界面為機柜內的接線端子，減少了工程量，縮短后期施工周期，提高施工質量；③機柜內部設備標準化布局，設備安裝和線纜布設標準化設計；④設備可由單一專業設計開列，簡化前期設計，提高設計效率和質量；⑤RS485信號均由集線器接入，節省井場RTU的I/O接口，降低建設費用；⑥具有自身擴展功能，集線器最大化滿足井場數據的擴展，避免后期擴展中RTU點數不足問題；⑦后期維護規范化，避免人為因素導致的設備損壞，降低安全風險；⑧每座叢式井場降低投資0.05％，縮短建設周期0.1％，提高設計效率20％。

附圖說明