一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台的制作方法

1.本实用新型属于太阳能光热领域及油田原油采集领域，具体涉及一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.油田采集的石油如果要利用管道进行远距离传输，就需要解决原油采集后易僵化的现象，因为原油中含有多种成分，原油离开地下后温度迅速下降，几乎变为固态，不利于远距离传输，为了解决石油的远距离传输，就必须对采集的原油进行加热，本着对新能源的利用及降低采油成本且能达到对石油加热的要求，特发明了一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台。
4.现有原油加热技术，主要是利用采油过程中得到伴生气，通过伴生气的燃烧，加热水箱内的水，再用水箱内的水加热原油，目前国家禁止对油田采油时所产生的伴生气进行直接燃烧，原石油加热方法已经无法实施。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台，本实用新型利用吸收太阳光的集热器，通过控制柜控制集热循环泵运转，将吸收的热量与水箱内的水进行换热，使水的温度升高，以至于达到80℃-110℃及以上，控制柜再控制热媒泵将水箱内的热量与原油换热器内的原油进行换热，将原油加热后进行远距离输送，提高原油的产销率。
6.根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台，包括：集热器，均与集热器连接的蓄热水箱、换热器和控制柜，所述蓄热水箱内设有电加热器，所述电加热器连接控制柜，所述蓄热水箱与所述换热器之间设有热媒循环泵。本实用新型通过集热器采集阳光产生热量，为蓄热水箱内的中间介质水加热，再利用被加热的水为换热器内采集的原油加热，提高了原油的产量。
8.换热器具有足够的换热容积，满足原油换热需求，使输出的原油温度恒定，杜绝脉冲式输油方式，降低负荷。
9.进一步地，所述控制柜连接温度传感系统，所述温度传感系统包括若干个温度传感器。
10.进一步地，所述温度传感器分别设置在集热器的进出口处、蓄热水箱的进出口处以及换热器的进出口处。
11.进一步地，所述控制柜包括显示器。
12.进一步地，所述显示器采用vfd多彩显示屏。
13.进一步地，所述控制柜包括数字电量表。
14.进一步地，所述控制柜包括gprs/4g模块。
15.进一步地，所述控制柜连接远程监控摄像头。摄像头可以将现场的视频信号实时传输到监控系统或者手机app软件上，让管理者进行远程管理。
16.控制柜里面的控制系统有如下功能：
17.a、采集各管道的温度、水箱内水位高度、水箱内水的温度。
18.b、通过rs-485通讯方式采集数字电量表的电能、功率及其他参数，采集数字热量表的换热量、实时功率及其他参数。
19.c、通过rs-485通讯方式与gprs/4g通讯模块进行数据交换，通过gprs/4g模块将数据传输到远程监控系统。
20.d、通过rs-232通讯方式将采集的数据信息、运行状态等参数传输到控制柜的vfd多彩显示屏。
21.e、通过vfd多彩显示屏可以设置各泵类的启动，换热条件、换热时间等。
22.f、根据温度、水位参数控制集热泵或者热媒泵进行循环换热，控制电加热进行水箱蓄热。
23.g、可以根据水温、水位控制电磁阀的开关进行上水功能。控制摄像头的启动与关闭。
24.h、备有手动模式，可以手动启动设备，也可以自动启动设备。
25.i、具有启动一备一用设备的启动功能。
26.进一步地，所述集热器与蓄热水箱之间设有集热循环泵。集热循环泵、热媒循环泵在整个系统中起到促使热量交换的作用，令整个系统的温度趋于平衡，避免热量堵塞。
27.进一步地，所述热媒循环泵与换热器之间设有数字热量表。数字热量表参与采集原油换热过程中对热量功率、热能的采集及其他参数检测功能。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
29.(1)利用太阳能换热降低对电能及其他能源的利用，起到节能的作用。
30.(2)潜在对水介质加热的条件是电网在用电波谷期(23：00-7：00)，通过定时加热满足水箱蓄热换热条件。
31.(3)控制柜的远程数据传输，降低了系统管理者和使用操作者的劳动强度，减少了对油田采油场所的巡线费用。
32.(4)控制柜的图像传输，令管理者对现场的管理及监控拥有了远程操作的特异本领。
33.(5)控制柜可以管理热量表、电量表进行参数实时透传。
附图说明
34.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
35.图1是本实用新型的利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台框架图；
36.其中，1、集热器；2、温度传感器系统；3、控制柜；4、gprs/4g模块；5、数字电量表；6、
远程监控摄像头；7、蓄热水箱；8、电加热器；9、换热器；10、数字热量表；11、热媒循环泵；12、vfd多彩显示屏，13、集热循环泵。
具体实施方式：
37.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
38.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
39.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
40.在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
41.本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
42.如图1所示，本实施例提供一种利用太阳能光热为原油加热的硬件控制平台，包括集热器1；温度传感器系统2；控制柜3；gprs/4g模块4；数字电量表5；远程监控摄像头6；蓄热水箱7；电加热器8；换热器9；数字热量表10；热媒循环泵11；vfd多彩显示屏12，集热循环泵13。
43.所述控制柜3在整个系统中起决定性作用，可以通过温度传感器2系统检测到集热器1进出口、蓄热水箱7进出口、换热器9进出口、蓄热水箱7的温度、水位等参数，根据每个模块的不同设置，可以控制集热循环泵13启停，使集热器1的热量与蓄热水箱7内的水进行热量换热，让蓄热水箱7内的水蓄积热量；可以控制热媒循环泵11启停，让蓄热水箱7内的热量与换热器9进行热量交换，进而加热原油；可以控制电加热器8。同时控制柜3通过rs-485通讯方式与数字电量表5进行通讯获取电表的实时功率，实时电能；控制柜3通过rs-485通讯方式获取数字热量表10所记录的实时功率，实时热能；控制柜3通过与gprs/4g通讯模块4链接将整个系统的运行状态、运行参数等实时数据进行远程传输，实现整个系统的远程监控；同时控制柜3通过rs-232通讯方式将数据传输到vfd多彩屏。
44.所述集热器1连接蓄热水箱7与集热循环泵13，配合附着在管道上的温度传感器系统2，加上控制柜3实现集热器1与蓄热水箱7内的水进行循环，达到蓄热功能，采集的温度参数传输到控制柜3。
45.所述蓄热水箱7与电加热器8组合在一起，通过控制柜3，控制电加热器8实现对水箱内的水进行蓄热。
46.所述蓄热水箱7与换热器9及热媒循环泵11通过管道连接在一起实现原油的换热
工作，配合附着在管道上的数字热量表10，将换热的实时功率、总换热能量送到控制柜3。
47.控制柜3包括比较器和电加热开关，比较器的第一输入端接入设定温度常数，第二输入端接入蓄热水箱的温度数值，输出端连接电加热开关的控制端，以控制电加热开关的开闭状态；所述电加热开关与电加热器相连。
48.当蓄热水箱7的温度小于设定温度常数时，控制柜3控制电加热器8，启动电加热，当蓄热水箱7的温度达到设定温度常数时，关闭电加热器8。
49.所述控制柜3与热量表10连接，采集热量表发出的实时功率、实时热量、温度等数据信号，与电量表5连接，采集电量表发出的功率、电能、电压、电流等数字信号，通过连接的gprs/4g模块发送到远程终端(显示大屏、电脑终端、手机app)等。
50.所述控制柜3与远程摄像头6的电源线连接，控制远程摄像头6的得电与断电，进而可以将远程摄像头6采集到的现场信号发送到监控系统或者手机上。
51.本实用新型利用吸收太阳光的集热器，通过控制柜控制集热循环泵运转，将吸收的热量与蓄热水箱内的水进行换热，使水的温度升高，以至于达到80℃-110℃及以上，控制柜再控制热媒循环泵将蓄热水箱内的热量与换热器内的原油进行换热，将原油加热后进行远距离输送，提高原油的产销率。在换热期间，控制柜实时检测集热器进出口温度、换热器进出口温度、蓄热水箱进出口温度，根据设定的温度差值，启动或关闭相应的水泵；当阳光不足时，水箱内的温度可以在用电波谷期通过电加热器来提高到原油换热的温度；控制柜检测到的温度、水位、热能转换功率、热能、用电实时功率、耗电能及各开关状态的参数通过控制柜的显示屏进行数据的实时显示，通过gprs/4g模块将数据发送到远程服务器，可以利用电脑终端或者手机app软件获得控制柜的运行状态等情况，通过远程4g摄像头，可以查看控制系统现场的影像，对现场起到保护和防盗的作用，为一款真正节能降碳减排的综合控制系统。
52.需要说明的是，本实用新型所提供的是一种构造方案，就其中所涉及的各设备单体而言，其实现各自应实现功能的具体结构在现有技术中已经存在，其之间进行工作处理时所涉及的协议、软件或程序也在现有技术中已经存在，本领域技术人员已充分知晓，本实用新型并不是对各个设备的单体做任何改进，因此并不涉及软件的内容，而是依靠各部件有机的集成、整合成一个整体，即提供了一种构造方案。
53.本实用新型提供了一种新的芯片连接方式/硬件配置方式，使得技术人员能够在这样的硬件配置下进行更便捷的开发过程。
54.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。