本发明涉及一种石油工业油井计量技术领域，是一种试油单井监测计量方法和系统。
背景技术
探井试油工程是油气勘探取得成果的关键，探井试油产量的计量对掌握油藏状况，指导后续的生产至关重要。现有试油现场原油含水率及产液量计量采用人工取样化验，计算获取；这种计量方式存在人为干扰因素大、准确性差、环保风险等弊端。油、套压为人工读取、原油高度为人工爬罐测量，导致数据不连续、误差大，尤其是人工爬罐测量原油高度，危险性大，随着勘探开发对现场排采资料及环境保护要求不断提高以及安全的需要，因此需要研发单井油水产量实时计量监测方法，提高数据的连续性、准确性，保证现场试油工人的安全。
技术实现要素：
本发明提供了一种试油单井监测计量方法和系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的试油单井数据人工计量监测的方式，存在数据不连续、误差较大的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种试油单井监测计量方法，包括以下步骤：
第一步：参数设置，确定数据接收的间隔时间及远程终端单元的串口号、波特率；
第二步：确定远程终端单元id及单井参数，单井数据以字符串的形式上传，根据数据接收的间隔时间接收单井数据，将接收到的数据处理后存入数据库的原始数据表中；
第三步：对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点并存储，获得选点表；对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，获得小时报表数据表；
第四步：根据原始数据表和选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表绘制每天的小时报表，调取每天的小时报表绘制总报表。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述第二步单井数据接收的具体过程如下：
（一）、试油单井计量装置采集单井数据，并将单井数据存入试油单井计量装置内的远程终端单元；
（二）、输入远程终端单元id及单井参数；单井参数包括井号、层序号、施工状况、方罐高度、方罐体积系数；
（三）、根据数据接收的间隔时间接收单井数据，单井数据包括油压、套压、液面高度和含水率，过程如下：
1、同一时刻的油压、套压、液面高度和含水率形成一个字符串，远程终端单元以字符串的形式上传数据，系统根据设定的时间间隔接收数据；
2、系统接收到字符串后，将字符串中的远程终端单元id与数据库中的远程终端单元id进行比对识别，比对识别成功后，分割字符串，获取字符串中的油压、套压、液面高度和含水率；
3、将单井参数分别嵌入在分割后的油压、套压、液面高度和含水率中，并将数据存入数据库的原始数据表中；
（四）、重复第（二）步至第（三）步，改变远程终端单元id和单井参数，上传其他单井数据，并根据原始数据表形成井号树。
上述第三步获得选点表和小时报表数据表的具体过程如下：
（一）、对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点，即在当天的所有同类数据中，每n个数据中随机选取一个数据并存入选点表中，直至遍历所有数据，结束选点；
（二）、根据滤波器对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，将满足滤波器的数据存入小时报表数据表中，将不满足滤波器的数据滤掉，直至遍历所有数据，结束滤波。
上述第四步绘制报表和曲线图的具体过程如下：
（一）、绘制实时曲线图和历史曲线图；
绘制实时曲线图：选择时间段，调取该时间段内原始数据表中所有类型的数据，形成油压实时曲线、套压实时曲线、液面高度实时曲线和含水率实时曲线；
绘制历史曲线图：选择历史时间段，调取该时间段内选点表中所有类型的数据，形成油压历史曲线、套压历史曲线、液面高度历史曲线和含水率历史曲线；
（二）、绘制报表
根据小时报表数据表分别绘制每天的小时报表并存储，绘制总报表时调取对应时间内所有的小时报表形成总报表。
上述第二步中还可包括对存入原始数据表中的液面高度数据进行是否超限判断，即设置液面高度限制n，若液面高度大于等于n，则判定液面超限，发出报警信号。
上述还可包括通过登录端ip进行登录，自动获取登录端ip，将其与数据库中ip地址表进行比对，若该登录端ip对比成功，则进入成功登录，若不成功，则重新获取登录端ip。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种试油单井监测计量系统，包括试油单井计量装置和试油单井实时监测平台；
所述试油单井计量装置用于采集输油管内含水率数据、油压数据、套压数据和油罐内液面高度数据，并将采集到的数据存入试油单井计量装置内的远程终端单元中，远程终端单元上传数据至试油单井实时监测平台；
所述试油单井实时监测平台用于接收远程终端单元发送的数据，对数据进行处理存储，并进行线表绘制，试油单井实时监测平台包括参数设置模块、数据接收模块、数据再处理模块和线表绘制模块；
所述参数设置模块用于进行参数设置；
所述数据接收模块用于确定远程终端单元id及单井参数，根据设定的数据接收的间隔时间接收试油单井计量装置发送的单井数据，将接收到的单井数据处理后存入数据库的原始数据表中；
所述数据再处理模块用于对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点并存储，获得选点表；对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，获得小时报表数据表；
所述线表绘制模块用于根据原始数据表和选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表绘制每天的小时报表，根据每天的小时报表绘制总报表。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述试油单井实时监测平台还可包括比较报警模块，比较报警模块用于对存入原始数据表中的液面高度数据进行是否超限判断。
上述试油单井计量装置可包括输油管、油罐、控制单元、数据传输单元和远程终端单元，所述输油管的出油口位于油罐内部，在输油管上连接有测量输油管内原油含水率的含水率传感器组件，在油罐的上方安装有测量油罐内液面高度的液位计，所述含水率传感器组件和液位计均与控制单元电连接，控制单元通过数据传输单元与远程终端单元通信连接。
上述含水率传感器组件包括含水率传感器和旁路油管，在所述含水率传感器的两端分别连接有第一管接头和第二管接头，第一管接头的左端口和第二管接头的右端口分别与输油管相连通，第一管接头的上端口通过第一弯管与旁路油管的左端口相连通，旁路油管的右端口通过第二弯管与第二管接头的上端口相连通，在旁路油管上设置有控制旁路油管通断的阀门；或/和，还包括安装在输油管上测量输油管内压力的压力传感器和测量输油管内温度的温度传感器，压力传感器和温度传感器均与控制单元电连接。
本发明改变了传统试油单井数据人工计量监测的方式，实现了单井数据的自动收发，能将接收到的数据处理后存入数据库的原始数据表中，完成试油单井的计量工作。通过选点和滤波获得选点表和小时报表数据表，根据选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表自动绘制报表，完成了试油单井的自动监测工作。本发明实现了试油单井监测计量的自动化处理，通过选点和滤波降低了数据的密度，避免了调用时数据太多，造成内存消耗过大、系统运行缓慢、计算机卡死的问题，保证了数据获取处理的连续性，解决了试油单井数据人工计量监测存在的数据不连续、误差较大、危险系数高的问题。
附图说明
附图1为本发明实施例1中的流程图。
附图2为本发明实施例1中的单井数据接收流程图。
附图3为本发明实施例1中的液面高度比较报警的流程图。
附图4为本发明实施例2中的系统框图。
附图5为本发明实施例2中试油单井计量装置的结构示意图。
附图6为附图5中含水率传感器组件的结构示意图。
附图中的编码分别为：1为输油管，2为油罐，3为水率传感器组件，4为液位计，5为压力传感器，6为含水率传感器，7为旁路油管，8为第一管接头，9为第二管接头，10为第一弯管，11为第二弯管，12为阀门。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图5的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1、2所示，该试油单井监测计量方法,包括以下步骤：
第一步：参数设置，确定数据接收的间隔时间及远程终端单元的串口号、波特率；
上述数据接收的间隔时间用于确定数据接收的间隔时间m，单位可为秒，即每m秒接收一次，m的大小根据需要进行设置，例如m设置为10秒，则每隔10秒接收一次数据；远程终端单元串口号、波特率根据实际情况设置即可。
上述设置的参数包括数据库参数、云平台参数、远程终端单元参数；设置数据库参数包括设置数据上传服务器地址、数据库服务名称及用户名；设置云平台参数包括设置服务器外网地址和服务器外网端口；设置终端数据采集设备参数包括设置数据上传的间隔时间和远程终端单元的串口号、波特号。远程终端单元为现有公知技术，可为rtu。
第二步：确定远程终端单元id及单井参数，单井数据以字符串的形式上传，根据数据接收的间隔时间接收单井数据，将接收到的数据处理后存入数据库的原始数据表中；
上述远程终端单元接收输油管上所有传感器发送的数据，远程终端单元id即为远程终端单元的地址，单井参数包括井号、层序号、施工状况、方罐高度、方罐体积系数，其中施工状况用于了解该井施工情况，方罐高度用于确定液位限值，方罐体积系数用于了解该井原油产量；
上述所有单井数据均通过字符串的形式进行上传，即同一时刻的所有单井数据形成一个字符串，并且每个字符串中均包含发送该字符串的远程终端单元的id号和字符串中数据的采集时间，例如：若所有单井数据包括油压、套压、液面高度和含水率，则字符串的格式可为：油压mm套压bb液面高度nn含水率；
接收到数据后，将字符串中的远程终端单元id与数据库中的远程终端单元id进行比对识别，比对识别成功，则对字符串进行分割并提取其中的数据存入数据库的原始数据表中，若对比不成功，则放弃该字符串。
第三步：对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点并存储，获得选点表；对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，获得小时报表数据表；
第四步：根据原始数据表和选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表绘制每天的小时报表，调取每天的小时报表绘制总报表。
上述绘制的实时曲线图和历史曲线图中均包括每类数据的曲线，其中横轴为时间，纵轴为每类数据的数值，例如：若所有单井数据包括油压、套压、液面高度和含水率，则实时曲线图和历史曲线图中均包括四条曲线，分别为时间/油压曲线、时间/套压曲线、时间/液面高度曲线和时间/含水率曲线。这里的实时曲线图和历史曲线图均可以excel的形式导出。
上述报表的模板均可为预先制定好的excel模板，例如：若所有单井数据包括油压、套压、液面高度和含水率，则报表包括井号、层序号、日期、液面高度、含水率、油压和套压，本发明能生成当天的小时报表，调取小时报表生成月报表，调取月报表生成月报表生成季报表或年报表。这里所有的报表均可导出。
本发明改变了传统试油单井数据人工计量监测的方式，实现了单井数据的自动收发，能将接收到的数据处理后存入数据库的原始数据表中，完成试油单井的计量工作，通过选点和滤波获得选点表和小时报表数据表，根据选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表自动绘制报表，完成了试油单井的自动监测工作，本发明实现了试油单井监测计量的自动化处理，通过选点和滤波降低了数据的密度，避免了调用时数据太多，造成内存消耗过大、系统运行缓慢、计算机卡死的问题，保证了数据获取处理的连续性，解决了人工计量监测存在的数据不连续、误差较大、危险系数高的问题。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如附图1、2所示，第二步单井数据接收的具体过程如下：
（一）、试油单井计量装置采集单井数据，并将单井数据存入试油单井计量装置内的远程终端单元；
（二）、输入远程终端单元id及单井参数；单井参数包括井号、层序号、施工状况、方罐高度、方罐体积系数；
（三）、根据数据接收的间隔时间接收单井数据，单井数据包括油压、套压、液面高度和含水率，过程如下：
1、同一时刻的油压、套压、液面高度和含水率形成一个字符串，远程终端单元以字符串的形式上传数据，系统根据设定的时间间隔接收数据；
2、系统接收到字符串后，将字符串中的远程终端单元id与数据库中的远程终端单元id进行比对识别，比对识别成功后，分割字符串，获取字符串中的油压、套压、液面高度和含水率；
3、将单井参数分别嵌入在分割后的油压、套压、液面高度和含水率中，并将数据存入数据库的原始数据表中；
（四）、重复第（二）步至第（三）步，改变远程终端单元id和单井参数，上传其他单井数据，并根据原始数据表形成井号树。
上述生成的原始数据表中包括远程终端单元id、井号、层序号、时间、油压、套压、液面高度、含水率（实时含水率）、施工状况、方罐高度和方罐体积系数；根据原始数据表形成井号树便于工作人员查看。
上述试油单井计量装置可为现有公知的能采集并发送单井数据的装置，例如若单井数据为含水率，则试油单井计量装置包括采集含水率的含水率传感器，并通过远程终端单元进行发送。
如附图1所示，第三步获得选点表和小时报表数据表的具体过程如下：
（一）、对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点，即在当天的所有同类数据中，在每n个数据中随机选取一个数据并存入选点表中，直至遍历所有数据，结束选点；
上述选点工作可为数据库中设置的一个定时任务，例如：若数据库为oracle数据库，则在oracle数据库采用job实现定时任务，即该job服务设定为在当天的11:00开始进行选点，在每n个数据中随机选取一个数据并存入选点表中，直至遍历所有数据，结束选点；其中n根据具体数据量进行设定。
（二）、根据滤波器对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，将满足滤波器的数据存入小时报表数据表中，将不满足滤波器的数据滤掉，直至遍历所有数据，结束滤波。
上述滤波器可采用带通滤波器，采用带通滤波器时，确定该带通滤波器的最大值和最小值，当数据小于最大值且大于最小值时，将该数据存入小时报表数据表中，否则滤掉。
上述滤波工作可为数据库中设置的一个定时任务，例如：若数据库为oracle数据库，则在oracle数据库采用job实现定时任务，即该job服务设定为在当天的11:00开始对原始数据表中数据进行滤波，获取当天的小时报表数据表。
如附图1所示，第四步绘制报表和曲线图的具体过程如下：
（一）、绘制实时曲线图和历史曲线图；
绘制实时曲线图：选择时间段，调取该时间段内原始数据表中所有类型的数据，形成油压实时曲线、套压实时曲线、液面高度实时曲线和含水率实时曲线；
绘制历史曲线图：选择历史时间段，调取该时间段内选点表中所有类型的数据，形成油压历史曲线、套压历史曲线、液面高度历史曲线和含水率历史曲线；
（二）、绘制报表
根据小时报表数据表分别绘制每天的小时报表并存储，绘制总报表时调取对应时间内所有的小时报表形成总报表。
如附图1、3所示，第二步中还包括对存入原始数据表中的液面高度数据进行是否超限判断，即设置液面高度限值n，若液面高度大于等于n，则判定液面超限，发出报警信号。
这里液面高度限值n可为方罐高度的80%，若液面高度大于等于n，则判定液面超限，发出报警信号，报警信号包括文字提示报警“方罐已满，请及时倒罐”和语音报警（以多种语言报警，报警内容是：方罐已满，请及时倒罐）。
如附图1所示，还包括通过登录端ip进行登录，自动获取登录端ip，将其与数据库中ip地址表进行比对，若该登录端ip对比成功，则进入成功登录，若不成功，则重新获取登录端ip。
通过ip对比进行登录，能避免用户名和密码忘记或丢失的问题。
实施例2：如图1、4、5、6所示，该试油单井监测计量系统，包括试油单井计量装置和试油单井实时监测平台；
所述试油单井计量装置用于采集输油管内含水率数据、油压数据、套压数据和油罐内液面高度数据，并将采集到的数据存入试油单井计量装置内的远程终端单元中，远程终端单元上传数据至试油单井实时监测平台；
所述试油单井实时监测平台用于接收远程终端单元发送的数据，对数据进行处理存储，并进行线表绘制，试油单井实时监测平台包括参数设置模块、数据接收模块、数据再处理模块和线表绘制模块；
所述参数设置模块用于进行参数设置；
所述数据接收模块用于确定远程终端单元id及单井参数，根据设定的数据接收的间隔时间接收试油单井计量装置发送的单井数据，将接收到的单井数据处理后存入数据库的原始数据表中；
所述数据再处理模块用于对原始数据表中当天的每类数据分别进行选点并存储，获得选点表；对原始数据表中当天的所有数据进行滤波，获得小时报表数据表；
所述线表绘制模块用于根据原始数据表和选点表绘制实时曲线图和历史曲线图，根据小时报表数据表绘制每天的小时报表，根据每天的小时报表绘制总报表。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如图1、4所示，所述比较报警模块用于对存入原始数据表中的液面高度数据进行是否超限判断。
如图4、5所示，所述试油单井计量装置包括输油管1、油罐2、控制单元、数据传输单元和远程终端单元，所述输油管1的出油口位于油罐2内部，在输油管1上连接有测量输油管1内原油含水率的含水率传感器组件3，在油罐2的上方安装有测量油罐2内液面高度的液位计4，所述含水率传感器组件3和液位计4均与控制单元电连接，控制单元通过数据传输单元与远程终端单元通信连接。
这里含水率传感器组件3用于测量输油管1内原油的含水率；液位计4用于测量油罐2内液面高度；控制单元为现有公知技术，可为控制芯片，用于对接收的含水率数据和液面高度数据进行处理；数据传输单元用于将控制单元处理后的数据发送至远程终端单元；远程终端单元可为rtu，用于接收采集到的数据，并将采集到的数据上传至试油单井实时监测平台。
如附图4、5、6所示，所述含水率传感器组件3包括含水率传感器6和旁路油管7，在所述含水率传感器6的两端分别连接有第一管接头8和第二管接头9，第一管接头8的左端口和第二管接头9的右端口分别与输油管1相连通，第一管接头8的上端口通过第一弯管10与旁路油管7的左端口相连通，旁路油管7的右端口通过第二弯管11与第二管接头9的上端口相连通，在旁路油管7上设置有控制旁路油管7通断的阀门12。
上述含水率传感器可为微波含水率传感器。液位计可为雷达液位传感器。数据传输单元可为无线数据传输单元或有线数据传输单元，无线数据传输单元为现有公知技术，可为gprs数据传输模块或卫星信号传输模块；有线数据传输单元为现有公知技术，可为网线。
如附图1、4、5所示，还包括安装在输油管上测量输油管1内压力的压力传感器5和测量输油管1内温度的温度传感器，压力传感器和温度传感器均与控制单元电连接。
在油罐2的顶部一侧可通过顶杆可拆卸的安装有支架卡子，支架卡子卡在油罐2的顶部一侧，在支架卡子的上端固定安装有支架，液位计4通过横杆固定安装在支架的上部一侧。这里液位计4通过横杆固定安装在支架的上部一侧，便于液位计4测量油罐2内的液位。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，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。