[實用新型]油井電參數邊緣智能監測裝置

有效

• 申請號: 202020446895.2
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN211874471U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 劉寶軍;安豐永;孫召龍;譚光興;胡憲鋒;張聘起;楊磊;王立華;王景峰;許德超
• 申請（專利權）人: 北京智匯大成科技有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司現河采油廠
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/13;E21B47/26
• 代理公司: 廣州恒成智道知識產權代理有限公司 44575
• 代理人: 劉挺

本實用新型公開了一種油井電參數邊緣智能監測裝置，涉及油井設備監測領域，針對目前由于受到無線遠程帶寬的限制只能采用低頻率對油井設備的電參數進行采集而導致油井設備故障診斷精度較低的問題，提供了以下技術方案，所述油井電參數邊緣智能監測裝置包括：電參數采集模塊，用于根據預設的采集頻率采集油井設備的電參數，所述采集頻率至少為2kHz；微處理模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數進行處理并基于所述電參數進行故障診斷；通訊模塊，用于將所述微處理模塊的診斷結果及相應的電參數上傳至上位機。

技術領域

本實用新型涉及油井設備監測領域，特別是涉及一種油井電參數邊緣智能監測裝置。

背景技術

由于抽油機等采油設備都是野外作業，而自然環境復雜，開采石油的地質環境多變，井下結構復雜，油井故障常常發生，導致油井工作效率降低，管理維護費時費力。

因此，油氣生產物聯網應運而生，油氣生產物聯網主要沿用傳統的SCADA數據采集與分析的架構模式，即由傳感器采集數據并上傳至上位機，再由上位機通過其專用的軟件進行分析。但因為受到無線遠程的帶寬限制，油氣生產物聯網中主要是通過RTU直接進行低頻傳輸，一般是1分鐘傳輸1次，且傳輸的電參數只是最近一次采集的電參數的有效值，即采集的時間間隔時發生的異常不能及時反映，從而造成了建設和維護成本高、故障診斷精度低的突出問題。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種油井電參數邊緣智能監測裝置，旨在解決目前由于受到無線遠程帶寬的限制只能采用低頻率對油井設備的電參數進行采集而導致油井設備故障診斷精度較低的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供的油井電參數邊緣智能監測裝置包括：

電參數采集模塊，用于根據預設的采集頻率采集油井設備的電參數，所述采集頻率至少為2kHz；

微處理模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數進行處理并基于所述電參數進行故障診斷；

通訊模塊，用于將所述微處理模塊的診斷結果及相應的電參數上傳至上位機。

在一申請實施例中，所述電參數采集模塊、所述微處理模塊和所述通訊模塊依次通過SPI總線連接。

在一申請實施例中，所述電參數采集模塊、所述微處理模塊和所述通訊模塊均嵌入式設置于同一集成電路板上。

在一申請實施例中，所述電參數采集模塊包括霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器和高頻電度計量芯片，所述霍爾電壓傳感器和所述霍爾電流傳感器的輸出端均與所述高頻電度計量芯片的輸入端連接。

在一申請實施例中，所述電參數采集模塊包括電壓互感器、電流互感器和高頻電度計量芯片，所述電壓互感器和所述電流互感器的輸出端均與高頻電度計量芯片的輸入端連接。

在一申請實施例中，所述微處理模塊包括：

數據去噪模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數進行去噪；

頻域轉換模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數和/或經所述數據去噪模塊去噪后的電參數進行頻域轉換；

故障診斷模塊，用于基于經所述頻域轉換模塊處理后的頻譜特征對油井設備進行故障診斷。

在一申請實施例中，所述數據去噪模塊還包括：

有效值去噪模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數的有效值進行去噪；

瞬間值去噪模塊，用于對所述電參數采集模塊所采集的電參數的瞬間值進行去噪。

在一申請實施例中，所述故障診斷模塊內設有故障診斷模型，所述故障診斷模型用于與經頻域轉換后的頻譜特征進行對比，進而得出診斷結果。