專利名稱：油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于監(jiān)控安防領(lǐng)域，尤其是ー種油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一直以來，注水井生產(chǎn)都采用人エ調(diào)節(jié)方式來控制單井注水量。由于注水井分布分散，環(huán)境復(fù)雜，如此難以保證ー線生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效收集。為有效配合開展油田地面系統(tǒng)簡(jiǎn)化工作，我公司研發(fā)了油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅 實(shí)現(xiàn)了日注水量、流速、壓カ的自動(dòng)計(jì)量和無線遠(yuǎn)傳，還依據(jù)遠(yuǎn)程設(shè)置的日配注水量和流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量的流量自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)閥門開度，完成流量的全自動(dòng)調(diào)節(jié)，克服了以往傳統(tǒng)模式下注水井計(jì)量、水量調(diào)控和生產(chǎn)管理的各種弊端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)注水井運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和無線遠(yuǎn)程控制，提高了注水井的自動(dòng)化管理水平。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服了以往傳統(tǒng)模式下注水井計(jì)量、水量調(diào)控和生產(chǎn)管理的各種弊端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)注水井運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和無線遠(yuǎn)程控制，提高了注水井的自動(dòng)化管理水平，為后期地面注水優(yōu)化全自動(dòng)配置奠定了基礎(chǔ)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的由無線壓カ變送器、光電隔離器、電源管理模塊、控制主機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥、RTU、串ロ擴(kuò)展電路、GPRS模塊、上位機(jī)、遠(yuǎn)程控制終端、位置開關(guān)構(gòu)成，無線壓カ變送器、光電隔離器、電源管理模塊、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、RTU分別與控制主機(jī)相連，光電隔離器、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥依次相連，串ロ擴(kuò)展電路與RTU相連，GPRS模塊、上位機(jī)分別與串ロ擴(kuò)展電路相連，檢測(cè)處理的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳給遠(yuǎn)程控制終端。而且，所述的控制主機(jī)采用高性價(jià)比的超低功耗MSP430系列單片機(jī)。而且，所述的GPRS模塊采用MC35，具有標(biāo)準(zhǔn)的エ業(yè)接口和完整的SM卡存儲(chǔ)器。而且，所述的電源管理模塊由太陽能電池組、太陽能控制器和蓄電池組成，蓄電池采用鉛酸電池。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I、本實(shí)用新型采用GPRS模塊將井口數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器，進(jìn)行處理和發(fā)布，解決了井口生產(chǎn)參數(shù)的遠(yuǎn)距離采集和監(jiān)測(cè)問題。2、本實(shí)用新型采用全數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)，去掉了可調(diào)器件，提高設(shè)備測(cè)量精度和設(shè)備的可靠性，為設(shè)備的后期維護(hù)提供了極大的方便。3、本實(shí)用新型采用“微功耗”設(shè)計(jì)理念，降低系統(tǒng)靜態(tài)功耗，延長電池供電時(shí)間，提高電池使用壽命，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，分注井在完全依靠蓄電池放電的情況下可工作4天以上，對(duì)某井別地面配水注水井進(jìn)行了試驗(yàn)，運(yùn)行時(shí)間為09-03-02 16:24 一 09-03-0705:25,無線壓力變送器米用一次性電池供電,可靠持久,一次性電池，自耗小，容量大，故障率低，易于長期使用，采用微功耗編程及精確電源管理技術(shù)，無線壓カ變送器電池設(shè)計(jì)使用壽命按每半小時(shí)發(fā)送一次數(shù)據(jù)，可以達(dá)到3年以上。4、本實(shí)用新型克服了以往傳統(tǒng)模式下注水井計(jì)量、水量調(diào)控和生產(chǎn)管理的各種弊端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)注水井運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和無線遠(yuǎn)程控制，提高了注水井的自動(dòng)化管理水平，為后期地面注水優(yōu)化全自動(dòng)配置奠定了基礎(chǔ)。

圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)ー步詳述如圖I所示，本實(shí)用新型所述的ー種油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，由無線壓力變送器、光電隔離器、電源管理模塊、控制主機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥、RTU、串ロ擴(kuò)展電路、GPRS模塊、上位機(jī)、遠(yuǎn)程控制終端、位置開關(guān)構(gòu)成，無線壓力變送器、光電隔離器、電源管理模塊、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、RTU分別于控制主機(jī)相連，光電隔離器、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥依次相連，串ロ擴(kuò)展電路與RTU相連，GPRS模塊、上位機(jī)分別于串ロ擴(kuò)展電路相連，檢測(cè)處理的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳給遠(yuǎn)程控制終端。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖I所示，系統(tǒng)工作時(shí)，首先將位移傳感器檢測(cè)出閥桿的當(dāng)前位置、無線壓力變送器檢測(cè)的壓カ值、還有流量計(jì)測(cè)得的流量值輸入單片機(jī)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后實(shí)時(shí)將當(dāng)前位移值顯示出來，在得到這些參數(shù)的情況下，根據(jù)設(shè)定的壓カ上、下限值及流量值，單片機(jī)內(nèi)部控制程序通過PID算法，可以確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制量的變化，為了調(diào)試方便，可將單片機(jī)通過串ロ擴(kuò)展電路擴(kuò)展成2個(gè)串ロ，I個(gè)與GPRS模塊相連，另I個(gè)與上位機(jī)相連，采集的數(shù)據(jù)可以通過上位機(jī)觀察是否正確，用戶通過web頁面遠(yuǎn)程設(shè)置注水井日配注水量，相關(guān)信息通過GPRS模塊發(fā)送到RTU進(jìn)行鑒別和處理，合法的指令由RTU發(fā)送到控制主機(jī)，控制主機(jī)利用PID算法自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)閥門開度，同時(shí)將瞬時(shí)流量和累計(jì)流量及其他相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到RTU ;無線壓力變送器完成各種壓カ的測(cè)量通過短距離無線通信發(fā)送到控制主機(jī)再傳給RTU，RTU將累積流量、瞬時(shí)流量、干壓、油壓、回壓等數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)回傳至遠(yuǎn)程控制終端，在遠(yuǎn)程控制終端自動(dòng)生成即時(shí)數(shù)據(jù)和相關(guān)報(bào)表并通過局域網(wǎng)發(fā)布，當(dāng)然用戶也可以將GPRS指向到客戶指定的計(jì)算機(jī)，以供用戶進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)查詢；控制主機(jī)可根據(jù)干線壓カ的變化和日凈注水量的變化進(jìn)行流量面結(jié)調(diào)節(jié)，使得日注水量更加準(zhǔn)確。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.ー種油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在干由無線壓カ變送器、光電隔離器、電源管理模塊、控制主機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥、RTU、串ロ擴(kuò)展電路、GPRS模塊、上位機(jī)、遠(yuǎn)程控制終端、位置開關(guān)構(gòu)成，無線壓カ變送器、光電隔離器、電源管理模塊、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、RTU分別與控制主機(jī)相連，光電隔離器、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥依次相連，串ロ擴(kuò)展電路與RTU相連，GPRS模塊、上位機(jī)分別與串ロ擴(kuò)展電路相連，檢測(cè)處理的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳給遠(yuǎn)程控制終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的控制主機(jī)采用高性價(jià)比的超低功耗MSP430系列單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的GPRS模塊采用MC35，具有標(biāo)準(zhǔn)的エ業(yè)接口和完整的SM卡存儲(chǔ)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的電源管理模塊由太陽能電池組、太陽能控制器和蓄電池組成，蓄電池采用鉛酸電池。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油田注水井自動(dòng)測(cè)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)特點(diǎn)是由無線壓力變送器、光電隔離器、電源管理模塊、控制主機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥、RTU、串口擴(kuò)展電路、GPRS模塊、上位機(jī)、遠(yuǎn)程控制終端、位置開關(guān)構(gòu)成，無線壓力變送器、光電隔離器、電源管理模塊、報(bào)警系統(tǒng)、流量計(jì)、RTU分別與控制主機(jī)相連，光電隔離器、D/A轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、智能控制調(diào)節(jié)閥依次相連，串口擴(kuò)展電路與RTU相連，GPRS模塊、上位機(jī)分別與串口擴(kuò)展電路相連，檢測(cè)處理的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊傳給遠(yuǎn)程控制終端。本實(shí)用新型采用單片機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制盒數(shù)據(jù)采集，并定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS模塊，可以及時(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的監(jiān)控注水站的運(yùn)行狀況。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202443311SQ20122003975
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者毛振剛 申請(qǐng)人:毛振剛