一种监测装置的制作方法

本申请涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种监测装置。

背景技术：

目前，油田采油现场的单井点以及采油平台比较多，采出液可以依靠井口压力进入井口附近的高架储油罐中，罐内液体可以依靠外输泵输送到采油站内。这些单井点或者采油平台与采油站相距数公里，并且，这些单井点和采油平台之间有深水塘、芦苇荡、公路、生态动物保护区等相隔。为防止油罐冒罐和油罐抽空，站内员工需要定时到单井点或者采油平台观测采油液位面，并根据观测结果调节外输泵的流量。

然而，这种传统的方法，主要存在以下三个问题：

1)一旦采油液面观测不及时，会造成储油罐采出液溢出或者外输泵抽空，从而发生环境污染事故或者机械事故；

2)采出液压力不稳并且原油中含有H₂S气体和大量蒸汽，当观测人员打开罐口时，存在被采出液烫伤和H₂S气体中毒的安全风险；

3)每天多次长距离往返观测采油液面，多次上下高架油罐进行高空作业，劳动成本较高，并且劳动强度较大。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种监测装置，以实现实时监控分散在不同地点的至少一个储油罐液位的目的。

本实用新型实施例提供了一种监测装置，所述装置可以用于监测位于不同位置的至少一个储油罐的液位高度，可以包括：雷达液位计，所述雷达液位计与所述储油罐信号连接；所述雷达液位计用于测量所述储油罐的液位值；第一转换器，所述第一转换器与所述雷达液位计信号连接；所述第一转换器用于将所述液位值转换为能进行无线传输的电信号；无线发射器，所述无线发射器与所述第一转换器信号连接；所述无线发射器用于接收所述第一转换器发来的能进行无线传输的电信号；无线接收器，所述无线接收器和所述无线发射器信号连接；所述无线接收器用于和所述无线发射器进行信号传输；第二转换器，所述第二转换器和所述无线接收器信号连接；所述第二转换器用于按照不同储油罐将接收到的无线信号区分开来；采集部，所述采集部与所述第二转换器信号连接；所述采集部用于采集传输至所述第二转换器的液位值。

在一个实施例中，所述监测装置还可以包括：外输泵，所述外输泵与所述储油罐信号连接；所述外输泵用于将所述储油罐中超出所述预设液位值的储油输送至采油站。

在一个实施例中，所述监测装置还可以包括：储油输入阀，所述储油输入阀一端与所述储油罐信号连接，一端与所述储油井信号连接；所述储油输入阀用于在所述储油罐中液位值低于所述预设液位值的情况下，将所述储油井中的储油输送至所述储油罐。

在一个实施例中，所述监测装置还可以包括：驱动器，所述驱动器与所述采集部信号连接，所述驱动器包括：处理单元和显示器；其中，所述处理单元与所述采集部信号连接，用于根据所述预设液位值和所述采集部采集到的液位值，对所述储油罐中的储油进行处理；所述显示器与所述处理单元相连接，用于显示经所述处理单元处理后的液位值。

在一个实施例中，所述无线发射器可以包括：第一液位采集电路和液位值发射电路，其中：所述第一液位采集电路，与所述第一转换器相连，用于接收所述第一转换器发来的能进行无线传输的电信号；所述液位值发射电路，与所述第一液位采集电路相连，用于发送所述能进行无线传输的电信号。

在一个实施例中，所述液位值发射电路包括：天线。

在一个实施例中，所述无线接收器包括：液位值接收电路和第二液位采集电路，其中：所述液位接收电路，与所述第二液位采集电路相连，用于接收所述无线发射器发来的能进行无线传输的电信号；所述第二液位采集电路，与所述液位接收电路相连，用于采集所述液位接收电路发来的电信号。

在一个实施例中，所述液位接收电路包括：天线。

在一个实施例中，所述雷达液位计包括：导波发射器、液位接收器、液位数据处理器以及液位显示屏，其中：所述导波发射器，所述导波发射器与所述储油罐信号连接；用于向所述储油罐的液面发射导波；所述液位接收器，所述液位接收器与所述导波发射器信号连接；所述液位接收器用于接收所述储油罐液面反射的导波；所述液位数据处理器，所述液位数据处理器与所述液位接收器信号连接；所述液位数据处理器用于根据所述导波的速度以及所述导波的传播时间间隔确定所述储油罐的液位高度；所述液位显示屏，所述液位显示屏与所述数据处理单元连接；所述液位显示屏用于显示所述储油罐的液位高度。

在一个实施例中，所述信号连接包括：无线连接和/或有线连接。

在本实用新型实施例中，提供了一种监测装置，所述装置用于监测位于不同位置的至少一个储油罐的液位高度，包括：雷达液位计、第一转换器、无线发射器、无线接收器、第二转换器和采集部，其中，所述雷达液位计与所述储油罐信号连接，可以用于测量所述储油罐的液位值；所述第一转换器与所述雷达液位计信号连接，可以用于将所述液位值转换为能进行无线传输的电信号；所述无线发射器与所述雷达液位计信号连接，可以用于接收所述第一转换器发来的能进行无线传输的电信号；所述无线接收器和所述无线发射器信号连接，可以用于和所述无线发射器进行信号传输；所述第二转换器和所述无线接收器信号连接，可以用于按照不同储油罐将接收到的无线信号区分开来；所述采集部与所述第二转换器信号连接，可以用于采集传输至所述第二转换器的液位值。将采集到的所述储油罐的液位值通过信号传输的方式传输至所述采集部，从而解决了现有技术中采油站工作人员需要多次往返观测储油罐，耗费人力以及观测油罐时存在的不安全因素，达到了实时监控分散在不同地点的至少一个储油罐液位的目的，进一步地，实现了根据监控结果调节储油罐中储油的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种监测装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例的雷达液位计的一种结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型实施例中，提供了一种能监测位于不同位置的至少一个储油罐的液位高度的监测装置。如图1所示，所述监测装置可以包括：雷达液位计103、第一转换器104、无线发射器105、无线接收器106、第二转换器107和采集部，其中：

1)雷达液位计103，所述雷达液位计103与所述储油罐102信号连接；所述雷达液位计103用于测量所述储油罐102的液位值。

在实际应用中，待检测液位的储油罐可以是位于不同地点的一个或者一个以上的储油罐，可以将所述雷达液位计设置在所述待检测液位的储油罐上。在容器中液体介质的高低叫做液位，测量液位的仪表可以称为液位计。液位计可以是物位仪表的一种。液位计的类型包括：音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达液位计等。

在本申请的一个实施例中，在本申请的一个实施例中，所述液位计使用的是雷达液位计，可以包括：导波发射器、液位接收器、液位数据处理器以及液位显示屏，所述导波发生器向所述储油罐的液面发射导波，所述液面接收到所述导波之后，将所述导波反射至所述接收器，所述数据处理器根据所述导波发射以及所述接收器接收导波的时间间隔，再根据导波的传播速度，计算得到所述油罐中的液面高度，并在所述液位显示屏上显示所述液面高度。

如图2所示的雷达液位计的结构框图可知：所述雷达液位计可以包括：导波发射器、液位接收器、液位数据处理器以及液位显示屏，其中：所述导波发射器，所述导波发射器与所述储油罐信号连接；用于向所述储油罐的液面发射导波；所述液位接收器，所述液位接收器与所述导波发射器信号连接；所述液位接收器用于接收所述储油罐液面反射的导波；所述液位数据处理器，所述液位数据处理器与所述液位接收器信号连接；所述液位数据处理器用于根据所述导波的速度以及所述导波的传播时间间隔确定所述储油罐的液位高度；所述液位显示屏，所述液位显示屏与所述数据处理单元连接；所述液位显示屏用于显示所述储油罐的液位高度。

具体的，可以按照以下公式计算确定所述储油罐的液位高度：

h＝vt/2

其中，h表示所述储油罐的液位高度，v表示所述导波的传播速度，t表示所述导波的传播时间间隔。

所述液位数据处理器按照上述公式对所述导波的速度以及所述导波的传播时间间隔进行处理确定所述储油罐的液位高度，并通过所述液位显示屏显示出来。

当然地，也可以采用其他的液位计，比如压力式液位计等，本申请对此不作限定。

在所述液位数据处理器处理确定所述储油罐的液位高度之后，可以通过与所述液位数据处理器相连接的第一转换器将所述液面高度转换成能通过信号传输的液位值。

在本申请的另一个实施例中，所述液位测量单元可以包括液位传感器，所述液位传感器(也可以称为静压液位计/液位变送器/液位传感器/水位传感器)可以是一种测量液位的压力传感器。静压投入式液位变送器可以是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用国外先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号的一种液位测量装置。使用液位传感器可以实现根据所述液位传感器直接得到所述储油罐的液面高度，而不需要通过所述液位计和所述第一转换器结合得到。

同时，在不同地点的储油罐上还分别设置有储油输入阀101，所述储油输入阀一端与所述储油罐信号连接，一端与所述储油井信号连接；所述储油输入阀可以用于在所述储油罐中液位值低于所述预设液位值的情况下，将所述储油井中的储油输送至所述储油罐，从而可以防止所述储油罐出现抽空的情况。

在不同地点的储油罐上还分别设置有外输泵109，所述外输泵与所述储油罐102信号连接；所述外输泵109可以用于将所述储油罐中超出所述预设液位值的储油输送至采油站，从而可以防止所述储油罐出现冒罐的情况。

2)第一转换器104，所述第一转换器与所述雷达液位计信号连接；所述第一转换器用于将所述液位值转换为能进行无线传输的电信号。

在所述液位数据处理器处理确定所述储油罐的液位高度之后，可以通过与所述液位数据处理器相连接的第一转换器将所述液面高度转换成能通过信号传输的液位值。

3)无线发射器105，所述无线发射器与所述第一转换器信号连接；所述无线发射器用于接收所述第一转换器发来的能进行无线传输的电信号。

4)无线接收器106，所述无线接收器和所述无线发射器信号连接；所述无线接收器用于和所述无线发射器进行信号传输。

在现有技术中，一般可以通过采油站的工作人员往返所述待检测液位的储油罐的放置地点，并打开所述储油罐进行液位观测来实现对所述储油罐液位的观测。采用上述方法进行液位观测，可能会产生由于工作人员观测不及时从而导致石油采出液溢出或者外输泵抽空的情况，最终导致环境污染事故或者机械事故的问题，对于工作人员而言，可能会产生被烫伤或者中毒的安全风险，并且多次往返长距离进行观测时，劳动成本高。

针对上述问题，在本申请中提出了将雷达液位计采集到的所述液位值分别通过位于不同储油罐设置地点的所述无线发射器和位于同一地点的所述无线接收器，来实现将所述位于不同储油罐设置地点的液位值传输至位于同一地点的所述无线接收器的目的，从而进一步的，可以实现实时监控分散在不同地点的至少一个储油罐液位的目的。

所述无线发射器可以包括：第一液位采集电路和液位值发射电路，其中：所述第一液位采集电路，与所述第一转换器相连，用于接收所述第一转换器发来的能进行无线传输的电信号；所述液位值发射电路，与所述第一液位采集电路相连，用于发送所述能进行无线传输的电信号。在本申请的一个实施例中，所述液位值发射电路可以包括：天线。

所述无线接收器包括：液位值接收电路和第二液位采集电路，其中：所述液位接收电路，与所述第二液位采集电路相连，用于接收所述无线发射器发来的能进行无线传输的电信号；所述第二液位采集电路，与所述液位接收电路相连，用于采集所述液位接收电路发来的电信号。在本申请的一个实施例中，所述液位值接收电路可以包括：天线。

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换，即，在无线电设备中可以用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都可以依靠天线来进行工作。天线一般都具有可逆性，即同一副天线既可以用作发射天线，也可以用作接收天线。

利用不同储油罐设置地点的所述无线发射器向位于同一地点的所述无线接收器发送信息，可以实现将不同地点的储油罐信息发送至同一地点的目的。

在本申请的另一个实施例中，可以通过有线传输的方式来发送储油罐的液位值。通过有线传输将所述不同地点的储油罐信息发送至同一地点的目的。

5)第二转换器107，所述第二转换器和所述无线接收器信号连接；所述第二转换器用于按照不同储油罐将接收到的无线信号区分开来。

所述不同地点的储油罐信息通过所述第二通信单元发送至同一地点时，可以通过第二转换器按照不同的储油罐将接收到的无线信号区分开来。在本申请的一个实施例中，可以根据所述储油罐信息的频率来区分不同的储油罐，即可以通过分频转换器将不同频率的储油罐信息根据频率一路一路显示到所述显示器。

6)采集部，所述采集部与所述第二转换器信号连接；所述采集部用于采集传输至所述第二转换器的液位值。

进一步地，所述监测装置还可以包括：驱动器，所述驱动器与所述采集部信号连接，所述驱动器包括：处理单元和显示器；其中，所述处理单元与所述采集部信号连接，用于根据所述预设液位值和所述采集部采集到的液位值，对所述储油罐中的储油进行处理；所述显示器与所述处理单元相连接，用于显示经所述处理单元处理后的液位值。

在本申请的一个实施例中，当所述采集部采集到某个储油罐的液位值高于所述预设液位值时，可以通过所述处理单元控制所述外输泵将超出的部分储油输送至采油站以防止采出液溢出而造成环境污染，此时，处理单元通过所述无线接收器向所述无线发射器发送储油输出请求，并根据所述储油输出请求控制所述外输泵将超出的部分储油输送至采油站。当所述采集部采集到某个储油罐的液位值低于所述预设液位值时，可以通过所述储油输入阀控制向低于所述预设液位值的对应储油罐中注入储油以防止所述储油输出单元抽空而造成机械事故，此时，处理单元通过所述无线接收器向所述无线发射器发送储油输入请求，并根据所述储油输入请求打开所述储油输入阀向对应储油罐中注入储油以防止所述储油输出单元抽空而造成机械事故。

在多个单井或者平台储油罐中设置可测量储油液位的雷达液位计103，将所述雷达液位计103测量得到的储油液位值经过第一转换器104转换为可通过信号传输的电信号，并通过无线发射器105将所述储油液位值通过无线信号传输至无线接收器106，所述无线接收器106再将接收到的多个储油液位值传输至第二转换器107，所述第二转换器107将接收到的多个储油液位值折算成相应的液位并和相应的储油罐相对应，再传输至驱动器108，所述驱动器108根据接收到的多个储油液位值和所述储油液位值所对应的储油罐的预设液位高度，来控制外输泵109以及储油输入阀101的开关。即，当所述液位值高于所述预设液位高度时，通过外输泵109将所述储油罐中的储油输出至采油站，当所述液位值低于所述预设液位高度时，通过储油输入阀101向所述储油罐中输入储油，可以实现实时监控分散在不同地点的至少一个储油罐液位以及根据监控结果调节储油罐中储油的目的。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。