气井控制柜控制系统的制作方法

本实用新型涉及油气田开发控制技术领域，是一种气井控制柜控制系统。

背景技术：

天然气井开采后期，柱塞排水采气开采和间歇循环控制是一种必要的手段，目前国内使用的控制器都是以国外的为主，主要存在采购成本和维修成本高，使用不方便，软件升级不及时，研发新型实用的气井控制柜系统替代进口成为急需解决的问题。研发新型气井控制柜系统，不能仅仅是简单的取代进口，要吸收进口控制器的优点，结合多年现场使用经验和国内气井开采工艺的特点，以控制精确、可靠耐用、使用方便、降低管理费用为设计目标。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种气井控制柜控制系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的气井排水采气自动控制系统存在低智能化，管理费用高、提取数据困难，数据查看不便的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种气井控制柜控制系统包括主控制器、数据采集模块、显示模块、压力控制模块、时间循环控制模块、U盘读取数据模块、短信传输模块、数据曲线回放模块和执行器，所述数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与主控制器的输入端电连接，所述主控制器分别与时间循环控制块、压力控制模块、U盘读取数据模块和数据曲线回放模块电连接，所述主控制器与短信传输模块双向电连接，所述主控模块分别与执行器的输入端和显示模块的输入端电连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述还包括移动通信设备，所述短信传输模块包括短信远程控制模块和短信实时查询模块，所述短信远程控制模块和短信实时查询模块均与移动通信设备通信连接。

上述还包括控制面板，所述控制面板上设有多个控制开关按钮、USB接口与USB数据提取指示灯，控制开关按钮与USB数据提取指示灯均与主控制器的输入端电连接，所述USB接口与U盘读取数据模块电连接。

上述还包括数据存储器，所述主控制器的输出端与数据存储器的输入端电连接，所述数据存储器分别与U盘读取数据模块和数据曲线回放模块双向电连接。

上述所述显示模块为液晶显示屏，所述数据曲线回放模块与液晶显示屏电连接。

本实用新型的移动通信设备可通过短信传输模块远程向气井控制柜发送指令，实现对气井控制柜的远程控制与历史数据与实时数据查询，有效提高了气井控制柜的智能化操作，提取、查看数据更方便直观，实现对气井控制柜的远程自动化控制；本实用新型有效降低了管理成本。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的电连接框图。

附图2为本实用新型的控制方法流程图。

附图3为本实用新型主控制器的结构图。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、3所示，该气井控制柜控制系统包括主控制器、数据采集模块、显示模块、压力控制模块、时间循环控制模块、U盘读取数据模块、短信传输模块、数据曲线回放模块和执行器，所述数据采集模块包括套压压力传感器、油压压力传感器和计时器，所述套压压力传感器、油压压力传感器和计时器均与主控制器的输入端电连接，所述主控制器分别与时间循环控制块、压力控制模块、U盘读取数据模块和数据曲线回放模块电连接，所述主控制器与短信传输模块双向电连接，所述主控模块分别与执行器的输入端和显示模块的输入端电连接。

实际使用时，执行器接收主控制器的控制指令，并执行气井开启或关闭动作。主控制器为现有公知技术，主要用于判断油压值和套压值是否在合理范围内，当不在合理范围内时，主控制器将通过短信传输模块向移动通信设备发送报警短信，提示工作人员注意。这里的压力控制模块、时间循环控制模块、U盘读取数据模块、短信传输模块、数据曲线回放模块均为可编程芯片，通过压力控制模块可以实现设定开井压力与关井压力，以压力的方式实现开井或关井。通过时间循环控制模块可以实现设定开井时间、关井时间，与开关井延时时间，以时间的方式实现气井开关。U盘读取数据模块循环覆盖读取套压、油压数据；每20秒读取一条，能连续读取最近3个月数据，U盘提取的数据经Excel处理以后就可得到近三分月的油压、套压数据曲线。数据曲线回放模块可记录最近3次开井的油压、套压变化趋势图与前5天的油压、套压变化趋势图，并可通过显示模块回放数据曲线。

可根据实际需要，对上述气井控制柜控制系统作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，还包括移动通信设备，所述短信传输模块包括短信远程控制模块和短信实时查询模块，所述短信远程控制模块和短信实时查询模块均与移动通信设备通信连接。这里的移动通信设备可收发短信，便于携带。短信远程控制模块以短信的形式远程控制开井时间、关井时间、开井压力、关井压力以及时间延迟。短信远程查询模块以短信的形式远程查询气井套压、油压等实时数据及历史数据。

如附图1所示，还包括控制面板，所述控制面板上设有多个控制开关按钮、USB接口与USB数据提取指示灯，控制开关按钮与USB数据提取指示灯均与主控制器的输入端电连接，所述USB接口与U盘读取数据模块电连接。在控制面板上设有各种开关按钮、USB接口与USB数据读取指示灯，用户可通过USB接口读取出历史数据，读取数据时USB数据提取指示灯亮，数据读取完成后USB数据提取指示灯灭。

如附图1所示，还包括数据存储器，所述主控制器的输出端与数据存储器的输入端电连接，所述数据存储器分别与U盘读取数据模块和数据曲线回放模块双向电连接。这里的数据存储器设有至少8M的存储芯片，循环覆盖存储套压和油压数据以及生成的数据曲线；其可连续存储最近3个月数据，存储时间间隔根据需要可自行设定。U盘读取数据模块从数据存储模块中读取数据，并将读取的当前数据循环覆盖已经存储的套压、油压数据以及数据曲线经USB接口输出至移动存储设备中。

如附图1所示，所述显示模块为液晶显示屏，所述数据曲线回放模块与液晶显示屏电连接。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

该气井控制柜控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1：所述移动通信设备以短信形式发送动作指令至所述短信传输模块，短信传输模块将动作指令传输至主控制器；

S2：套压压力传感器与油压压力传感器分别实时检测采集气井内的套压值与油压值，计时器检测并记录当前时间值，将检测的套压值、油压值、时间值传输至主控制器。

：主控制器分析处理短信传输模块传输的动作指令，若选择通过压力控制开井或关井，则进入S4中，若选择通过时间控制开井或关井，则进入S5中；若选择通过压力控制和时间控制同时控制开井或关井，则进入S6；

S4：压力控制开井或关井，具体包括以下步骤：

（1）在主控制器中输入开井压力和关井压力的标准压力范围，主控制器判断当前的实时油压值和套压值是否在合理的范围，若是，则进入（2）中，若否，则主控制器通过短信传输模块将报警信息传输至移动通信设备；

（2）数据存储器存储当前的实时油压值和套压值，所述主控器输出绘制的压力数据曲线；

（3）压力控制模块判断当前的实时油压值和套压值是否达到开井压力或关井压力，若是，则主控制器发送动作指令至执行器，执行器执行开井或关井操作；若否，则返回至（1）中；

S5：通过时间控制开井或关井，具体包括以下步骤：

A.在主控制器中输入开井时间和关井时间的标准时间范围，主控制器判断当前时间是否在合理的范围，若是，则进入B中；若否，则主控制器通过短信传输模块将报警信息传输至移动通信设备；

B.数据存储器存储当前时间，所述主控制器输出绘制的时间数据曲线；

C.时间循环控制判断当前时间是否达到开井时间或关井时间，若是，则主控制器发送动作指令至执行器，执行器执行开井或关井操作；若否，则返回至A中；

S6：同时通过压力和时间进行控制开井或关井，具体包括以下步骤：

a.在主控制器中输入开井压力和关井压力的标准压力范围以及开井时间和关井时间的标准时间范围，主控制器判断当前的实时油压值和套压值以及当前时间是否均在合理的范围，若是，则进入B中；若否，则主控制器通过短信传输模块将报警信息传输至移动通信设备；

b.数据存储器存储当前的实时油压值、套压值以及当前时间，所述主控制器输出绘制的压力数据曲线和时间数据曲线；

c.主控制器判断是否同时达到开井时间和开井压力，若达到开井时间且未达到开井压力，则返回至a中；若达到开井压力，则不考虑是否达到开井时间，主控制器发送动作指令至执行器，执行器执开井操作；

d.主控制器判断是否同时达到关井时间和关井压力，若达到关井时间且未达到关井压力，则返回至a中；若达到关井压力，则不考虑是否达到关井时间，主控制发送动作指令至执行器，执行器执关井操作。

如附图2所示，在第一步中，所述移动通信设备以短信形式发送的动作指令包括控制指令和查询指令，所述控制指令包括开关井时间指令、开关井压力指令与延时开关井指令；所以查询指令包括实时数据查询指令与历史数据查询指令。第一步中，还包括通过控制面板设定动作指令至主控制器。