专利名称：油田稳流注水远程监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田稳流注水技术领域，尤其是涉及一种油田稳流注水远程监控系统。
背景技术：
油田注水大多采用单管多支工艺流程，随着注水时间的延长及注水井单井吸水能力的差异，造成单井注水量不易控制，且单井注水量会随着注水压力波动而波动，导致超注、欠注的现象发生，难以实现平稳注水。为了实现精细稳流注水，减轻工作人员操作难度， 国内外研究人员开始研发稳流注水远程监控技术，希望通过远程控制端设定参数，对各注水井的瞬时流量、压力、注水工作状态等数据进行在线自动跟踪、监测和调控，准确掌握地层能量变化，及时调节注水量，实现精确注水。目前，基本实现了油水井的远程监视监控系统，但是，现有技术中大多采用无线数传电台或公网进行通讯传输，组网复杂，灵活性差，信号强度弱，在数据处理上实效性差，不能很好地实现所采集数据的自动巡检与注水量的远程配注，还无法很好地实现平稳注水、定量注水和准确注水。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油田稳流注水远程监控系统，其结构紧凑，设计合理，操作简便，系统稳定性高，通讯速度快、可靠性高，实时性能好，有助于提高注水效率，应用价值高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种油田稳流注水远程监控系统，其特征在于包括远程监控系统、通过无线通信网络与远程监控系统相接的数据采集箱、与数据采集箱相接的多回路转换箱、以及均与多回路转换箱相接的稳流控制系统和用于采集注水干线流量数据的干线流量计，所述无线通信网络包括与远程监控系统相接的基站网桥和与基站网桥进行远程通信并与数据采集箱相接的远端无线网桥，所述稳流控制系统包括对高压阀组分水器的压力进行检测的分水器压力表、对注水井管线中的压力进行检测的管压压力表、以及分别与分水器压力表和管压压力表连接并根据分水器压力表和管压压力表所检测的数据对接在注水井管线中的流量阀的工作状态进行调节的稳流控制仪， 所述稳流控制仪与多回路转换箱相接。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述远程监控系统为一台或多台工控机。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱为一个或多个。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于单个所述数据采集箱与1 4个所述多回路转换箱相接。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱通过电缆与多回路转换箱相接。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱通过电缆和RS232转RS485模块与多回路转换箱相接。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于单个所述多回路转换箱与1 6 个所述稳流控制系统相接，单个所述多回路转换箱与1 6个所述干线流量计相接，所述稳流控制系统的数量与所述干线流量计的数量相等。上述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述稳流控制仪内部集成有用于对单井注水管线流量数据进行采集的管线流量计、与管线流量计相接的PID控制器、以及均与PID控制器相接的流量阀开度调节装置和LCD显示器，所述PID控制器分别与多回路转换箱、分水器压力表和管压压力表相接，所述流量阀开度调节装置与流量阀相接。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型是集工业计算机、无线网桥通讯、自动控制于一体的数字化系统，结构紧凑，设计合理，操作简便，显示直观。2、本实用新型在稳流控制系统与无线通信网络之间增加了数据采集箱和多回路转换箱，而且无线通信网络由与远程监控系统相接的基站网桥和与基站网桥进行远程通信并分别对应与多个数据采集箱相接的多个远端无线网桥构成，网桥工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，降低网络费用，而且能够提高网络的性能、可靠性和安全性， 确保了现场控制与通讯的可靠性，实时性能好，有助于提高注水效率，解决了系统的稳定性差和无线网络的通讯速度实时性差的问题。3、本实用新型的远程操作功能解决了天气恶劣和夜晚时间人员难以到达井口现场情况下的注水操作，降低了人员劳动强度，充分保证了安全生产；操作者在注水站内即可对所辖的配水间进行注水流量的设定，实时监测配水间内各注水井的瞬时流量、累计流量和注水压力等参数，配水流量阀组无需随时进行现场调节，实现了无人值守，生产岗位少、 生产管理费用低，解决了因注水压力波动而产生的注水量超、欠注的问题。4、本实用新型解决了在以往高压注水中无法实现的平稳注水、定量注水及准确注水的难题，节省了大量的人力物力，为油田减小输差、提高产量提供了技术保障，具有广泛的应用价值。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0018]图1为本实用新型实施例1的结构框图。[0019]图2为本实用新型实施例2的结构框图。[0020]图3为本实用新型实施例3的结构框图。[0021]图4为本实用新型稳流控制仪的结构框图。[0022]附图标记说明[0023]1-远程监控系统；2-无线通信网络；2-1-基站网桥；[0024]2-2-远端无线网桥；3-数据采集箱；4-多回路转换箱;[0025]5-稳流控制系统；5-1-稳流控制仪；5--11-管线流量计[0026]5-12-PID控制器；5-13-流量阀开度调节5--14-IXD显示器[0027]装置；[0028]5-2-分水器压力表；5-3-管压压力表；6--干线流量计。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本实用新型包括远程监控系统1、通过无线通信网络2与远程监控系统1相接的数据采集箱3、与数据采集箱3相接的多回路转换箱4、以及均与多回路转换箱 4相接的稳流控制系统5和用于采集注水干线流量数据的干线流量计6，所述无线通信网络 2包括与远程监控系统1相接的基站网桥2-1和与基站网桥2-1进行远程通信并与数据采集箱3相接的远端无线网桥2-2，所述稳流控制系统5包括对高压阀组分水器的压力进行检测的分水器压力表5-2、对注水井管线中的压力进行检测的管压压力表5-3、以及分别与分水器压力表5-2和管压压力表5-3连接并根据分水器压力表5-2和管压压力表5-3所检测的数据对接在注水井管线中的流量阀的工作状态进行调节的稳流控制仪5-1，所述稳流控制仪5-1与多回路转换箱4相接。本实施例中，所述远程监控系统1为一台或多台工控机。所述数据采集箱3为一个。一个所述数据采集箱3与一个所述多回路转换箱4相接。所述数据采集箱3通过电缆与多回路转换箱4相接。一个所述多回路转换箱4与2 6个所述稳流控制系统5相接， 一个所述多回路转换箱4与2 6个所述干线流量计6相接，所述稳流控制系统5的数量与所述干线流量计6的数量相等。结合图4，所述稳流控制仪5-1内部集成有用于对单井注水管线流量数据进行采集的管线流量计5-11、与管线流量计5-11相接的PID控制器5-12、 以及均与PID控制器5-12相接的流量阀开度调节装置5-13和IXD显示器5_14，所述PID 控制器5-12分别与多回路转换箱4、分水器压力表5-2和管压压力表5-3相接，所述流量阀开度调节装置5-13与流量阀相接。实施例2结合图2，本实施例与实施例1不同的是所述数据采集箱3为两个。每个所述数据采集箱3与两个所述多回路转换箱4相接。每个所述多回路转换箱4与一个所述稳流控制系统5相接，每个所述多回路转换箱4与一个所述干线流量计6相接。其余结构均与实施例1相同。实施例3结合图3，本实施例与实施例1不同的是所述数据采集箱3为多个。每个所述数据采集箱3与2 4个所述多回路转换箱4相接。所述数据采集箱3通过电缆和RS232转 RS485模块与多回路转换箱4相接。其余结构均与实施例1相同。本实用新型的工作原理及工作过程是水源井来水与处理水经注水站升压后， 由高压阀组分水器分配到单井注水管线，分水器压力表5-2采集高压阀组分水器的压力、 管压压力表5-3采集注水井管线中的压力并将二者所采集的压力数据输出给稳流控制仪 5-1，稳流控制仪5-1中的IXD显示器5-14对高压阀组分水器压力与注水井管线压力进行实时显示，同时，稳流控制仪5-1中的PID控制器5-12根据两者的压力差输出相应的控制信号给流量阀开度调节装置5-13打开流量阀，此时，PID控制器5-12根据管线流量计5_11 所检测到的单井注水管线流量数据、分析记录管线瞬时流量和管线累计流量、并与从远程监控系统1中输入的流量设定值进行比较，若实际的瞬时流量小于设定值或大于设定值， 且该误差值大于死区规定的范围，就会发出指令，驱动流量阀开度调节装置5-13调节流量阀的开度，以保证流量等于或接近设定值；在高压阀组分水器的压力低于注水井管线中的压力1兆帕时关闭流量阀，防止水倒流，并由远程监控系统1给出报警信号，提示用户，指出流量阀处于关闭状态；在高压阀组分水器压力高于注水井管线压力1兆帕时，注水压力恢复，重新进行流量自动调节；如果高压阀组分水器的压力过低，达不到配注量，远程监控系统1会发出报警指示，提示现场操作人员高压阀组分水器的压力过低，配注量达不到设定流量，这时停止调节，重新设定配注量或在高压阀组分水器压力恢复后再进行流量自动调节。同时PID控制器5-12将分水器压力、注水井管线压力和控制阀状态按照485协议发送到多回路转换箱4，并通过数据采集箱3、无线通信网络2逐级上传至远程监控系统1，远程监控系统1对分水器压力、注水井管线压力和控制阀状态进行实时显示。整个工作过程中，干线流量计6实时检测注水干线流量数据并将检测到的数据通过多回路转换箱4、数据采集箱3和无线通信网络2逐级上传至远程监控系统1，远程监控系统1对注水干线瞬时流量数据和累计流量数据进行实时显示；同时，管线流量计5-11所检测到的单井注水管线流量数据也会通过多回路转换箱4、数据采集箱3和无线通信网络2 逐级上传至远程监控系统1，远程监控系统1对单井管线瞬时流量数据和累计流量数据进行实时显示，便于随时观察注水井的工作情况。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种油田稳流注水远程监控系统，其特征在于包括远程监控系统(1)、通过无线通信网络⑵与远程监控系统⑴相接的数据采集箱(3)、与数据采集箱(3)相接的多回路转换箱G)、以及均与多回路转换箱(4)相接的稳流控制系统(5)和用于采集注水干线流量数据的干线流量计(6)，所述无线通信网络( 包括与远程监控系统(1)相接的基站网桥 (2-1)和与基站网桥(2-1)进行远程通信并与数据采集箱C3)相接的远端无线网桥0-2)， 所述稳流控制系统( 包括对高压阀组分水器的压力进行检测的分水器压力表(5-2)、对注水井管线中的压力进行检测的管压压力表(5-3)、以及分别与分水器压力表(5- 和管压压力表(5- 连接并根据分水器压力表(5- 和管压压力表(5- 所检测的数据对接在注水井管线中的流量阀的工作状态进行调节的稳流控制仪(5-1)，所述稳流控制仪(5-1) 与多回路转换箱(4)相接。
2.按照权利要求1所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述远程监控系统(1)为一台或多台工控机。
3.按照权利要求1所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱 (3)为一个或多个。
4.按照权利要求3所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于单个所述数据采集箱⑶与1 4个所述多回路转换箱⑷相接。
5.按照权利要求1或4所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱C3)通过电缆与多回路转换箱(4)相接。
6.按照权利要求1或4所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述数据采集箱( 通过电缆和RS232转RS485模块与多回路转换箱(4)相接。
7.按照权利要求4所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于单个所述多回路转换箱(4)与1 6个所述稳流控制系统( 相接，单个所述多回路转换箱(4)与1 6 个所述干线流量计(6)相接，所述稳流控制系统(5)的数量与所述干线流量计(6)的数量相等。
8.按照权利要求1所述的油田稳流注水远程监控系统，其特征在于所述稳流控制仪 (5-1)内部集成有用于对单井注水管线流量数据进行采集的管线流量计(5-11)、与管线流量计(5-11)相接的PID控制器(5-12)、以及均与PID控制器(5-12)相接的流量阀开度调节装置(5-13)和LCD显示器(5-14)，所述PID控制器(5-12)分别与多回路转换箱(4)、分水器压力表(5- 和管压压力表(5- 相接，所述流量阀开度调节装置(5-1 与流量阀相接。
专利摘要本实用新型公开了一种油田稳流注水远程监控系统，包括远程监控系统、通过无线通信网络与远程监控系统相接的数据采集箱、与数据采集箱相接的多回路转换箱、以及均与多回路转换箱相接的稳流控制系统和干线流量计，无线通信网络包括与远程监控系统相接的基站网桥和与数据采集箱相接的远端无线网桥，稳流控制系统包括分水器压力表、管压压力表、以及分别与分水器压力表和管压压力表连接并根据分水器压力表和管压压力表所检测的数据对接在注水井管线中的流量阀的工作状态进行调节的稳流控制仪，稳流控制仪与多回路转换箱相接。本实用新型结构紧凑，操作简便，系统稳定性高，通讯速度快、可靠性高，实时性能好，有助于提高注水效率，应用价值高。
文档编号G05B19/418GK202025230SQ20112014641
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者孙国鹏, 孙换春, 庞诚, 张乃禄 申请人:西安海联石化科技有限公司