油井参数采集传输及配电集成装置的制作方法

本实用新型涉及油井技术领域，尤其涉及一种油井参数采集传输装置的改进。

背景技术：

石油资源是我国重要的战略资源，油井开采设备的连续稳定运行是保证石油开采的首要条件。由于油田分布很广，基本全部采用无人值守方式进行采油生产，野外的环境又很复杂，对系统的稳定性和可靠性要求非常高，对采油机的状态监控保证其良好运转对设备维护提高生产效率尤为重要。传统的获取油井和设备参数的方法是利用油井的压力机、温度计和示功仪，定时进行人工现场探测。一天仅能对数口井进行检测操作，且油井之间分布很广，另外参数检测还会受到天气变化和交通工具等因素的影响，因而完成所属采油厂全部油井参数的获取需要很长周期。这种采集方式不能反映油井参数的动态变化，直接影响了生产量和对采油设备的有效维护。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定可靠、数据精确的一种油井参数采集传输及配电集成装置。

本实用新型是采取如下技术方案来完成的：油井参数采集传输及配电集成装置，包括监控中心服务部分、井口监控部分和井口监控部分与监控中心服务部分之间进行通信的通信部分，其特征在于：所述的监控中心服务部分包括监控中心服务器，所述的监控中心服务器连接有数据收发设备；井口监控部分包括井口监控主机、井口监控主机的数据端口连接有电参数模块、示功终端、压力变送器、温度变送器、音频设备和视频设备，井口监控主机的CPU输出端口设有五个继电器无源触点输出端口。

作为一种优选方案，所述的示功终端设置于油井内油杆处的方卡子和悬绳器之间。

作为另一种优选方案，所述的五个继电器无缘出点输出端分别连接启井设备、停井设备、声光报警器、故障停机开关和控制抽油机速度的变频器端口。

作为一种优选方案，所述的示功终端、压力变送器和温度变送器均采用无线方式连接井口监控主机。

作为另一种优选方案，所述井口监控主机与电参数模块、示功终端、压力变送器、温度变送器采用GPRS、CDMA、数传电台、光缆或3G数据终端进行数据传输。

作为又一种优选方案，所述的监控中心服务器具有WEB服务器模块、数据收发模块和数据库模块。

作为又一种优选方案，所述井口监控部分与监控中心服务部分之间分采用GPRS方式进行通信，所述井口监控部分的井口监控主机设有GPRS模块；通过井口监控主机的GPRS模块与监控中心服务器的数据收发设备进行无线通信。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可采集油井功图、压力、温度、电参数、视频信息及单井计量各种参数等所有想了解的现场数据，发送和保存到监控中心服务器，通过监控中心服务器生成各种所需报表，以网页的形式显示及时和历史数据以及图表。适用于抽油机井、螺杆泵井、电泵井、自喷井、气举井、注水井。抽油机井井口监控主机（RTU）可以根据示功终端采集的数据，自动分析动液面来智能调节抽油机的冲次，从而使泵处于最佳沉没度，不至于抽空和抽油机液击，有效地节约耗电和抽油机自身的损耗。现场使用的压力变送器、温度变送器、示功终端、流量计等设备均为无线微功耗设计，电池供电，标准配置电池可以工作5年以上。该系统技术先进、稳定可靠、数据准确、安装维护方便，监控效果非常好。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

根据附图1所示，油井参数采集传输及配电集成装置，包括监控中心服务部分、井口监控部分和井口监控部分与监控中心服务部分之间进行通信的通信部分，其特征在于：所述的监控中心服务部分包括监控中心服务器，所述的监控中心服务器连接有数据收发设备；井口监控部分包括井口监控主机、井口监控主机的数据端口连接有电参数模块、示功终端、压力变送器、温度变送器、音频设备和视频设备，井口监控主机的CPU输出端口设有五个继电器无源触点输出端口。

所述的示功终端设置于油井内油杆处的方卡子和悬绳器之间。

所述的五个继电器无缘出点输出端分别连接启井设备、停井设备、声光报警器、故障停机开关和控制抽油机速度的变频器端口。

所述的示功终端、压力变送器和温度变送器均采用无线方式连接井口监控主机。

所述井口监控主机与电参数模块、示功终端、压力变送器、温度变送器采用GPRS、CDMA、数传电台、光缆或3G数据终端进行数据传输。

所述的监控中心服务器具有WEB服务器模块、数据收发模块和数据库模块。

所述井口监控部分与监控中心服务部分之间分采用GPRS方式进行通信，所述井口监控部分的井口监控主机设有GPRS模块；通过井口监控主机的GPRS模块与监控中心服务器的数据收发设备进行无线通信。

整个系统由监控中心部分、通信部分、井口监控设备三部分组成：监控中心服务器由数据接收器、数据收发程序、数据库、WEB发布系统等组成；通信部分可以是自建的无线网桥，一般只需考虑SIM卡和产生的流量，每月向移动公司交通信费；每口井的前端设备由多个测量变送器和一个监控主机组成，各种变送器定时采集数据后，以无线方式向监控主机发送数据，监控主机接收数据后按照通信协议将数据打包封装，按照一定间隔周期以GPRS网络的方式，向监控中心服务器的固定的IP发送数据。后台软件接收到数据后，将数据按照各种计算公式或者算法解析成可读数据或绘制图表，并保存在数据库里。

井口监控主机（RTU）：该设备的功能是通过无线或者有线的方式连接载荷位移变送器、电参数模块、压力变送器、温度变送器、电机、变频器等，数据一方面打包处理后上传到上位机，另一方面也可以在本机显示。通过该主机对本系统以及各变送器的参数进行设置，可以通过该主机控制抽油机的启停和调速。

示功终端将载荷和位移变送器集成在一起，用加速度变送器测位移，用电池供电，一节电池可以用5年以上。该单元安装在方卡子和悬绳器之间，采集到载荷、位移、冲程、冲次、工作时率等参数后，以无线方式和RTU通信。量程可以选择，最大量程250KN。该设备可以和监控主机一起使用，采集的数据在主机上显示，也可以直接通过GPRS向监控中心发送数据。

微功耗无线温度变送器、压力变送器可以以无线方式和RTU通信，也可以直接通过GPRS/CDMA发送到互联网。微功耗编程技术，使设备处于低功耗状态，电源为一次性电池，标准配置电池可以使用5年以上，测量量程根据实际情况确定。

电参数模块:

1）输入信号：

1、三相交流50/60Hz电压、电流；输入频率：10～110Hz。

2、电压量程（相电压）： 抽油机井500V，电泵井2500V。

3、电流量程： 抽油机井100A，电泵井100A

4、过载能力：1.4倍量程输入可正确测量；瞬间(<10周波)电流5倍，电压3倍量程不损坏。

5、输入阻抗：电压通道≥1 kΩ／V；电流通道≤10mΩ。

2）通讯输出：

1、输出数据：三相相电压Ua、Ub、Uc；三相电流Ia、Ib、Ic；有功功率P、无功功率Q、频率F。

2、输出接口：RS-485接口，二线制，+15KV ESD保护；或RS-232接口，+2KV ESD保护。

3、通讯规约：标准MODBUS-RTU通讯规约。

4、测量精度：电压、电流等优于0.2％，其它电量优于0.5％。

5、工作温度范围：-30 ℃ 至 + 80 ℃，工作湿度范围：5%至85 %。

视频监控:

数据通信和视频监控可以集成于一体，可以定时录制现场视频、随时观看现场视频、异动时间触发录制视频，可以通过后台调节观看角度和焦距，具有夜视功能。