一种基于北斗卫星通信的天然气井口运行状态监测装置的制作方法

本实用新型涉及天然气井口监测技术领域，尤指一种基于北斗卫星通信的天然气井口运行状态监测装置。

背景技术：

天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层，主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。它是优质燃料和化工原料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。

传统的防止天然气泄漏是采用井口截断阀和简单的压力传感器来截断采气树上的阀门，但由于这些系统的可靠性差、无法调校或调校精度低，不能有效地保护生产设备的安全，事故仍然不断地发生。天然气开采通常地处戈壁、沙漠等人迹罕至的地方，其输送管道更是行径高山、河流湖泊、草原等荒漠之地，常规通信手段匮乏，而新通信通道建设极为不便，严重影响了各项天然气行业自动化各项业务的正常运作，管理极为不便。在天然气生产过程中，多数集气井场因位置偏远，井位分散供电不便，距离处理站较远,管理难度大等特点,多采用无人值守，建成后现场巡查周期长，工人劳动强度和风险大，需要投入大量人力物力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有的天然气井口监测设备无法监测位置偏远地区，需耗费大量人力资源去巡查，现提供一种基于北斗卫星通信的天然气井口运行状态监测装置，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种基于北斗卫星通信的天然气井口运行状态监测装置，包括壳体、顶盖，壳体为上下两端开口的柱体结构，壳体内部分别安装有油压传感器、流量积算仪、套压传感器、主控板、北斗通信模块，北斗通信模块安装在主控板上，主控板分别与油压传感器、套压传感器、北斗通信模块通过通信线连接，主控板与流量积算仪通过RS486串口方式连接；

壳体底部开口处安装有过滤装置，壳体的内壁上设置有若干连通壳体内外的通孔，内壁内侧安装一层过滤网，壳体上方安装一层不锈钢结构的防护板，防护板上方安装固定底座，防护板与固定底座之间安装有弹簧组件，固定底座上方安装半球型的顶盖，顶盖由若干相互交叉的弹性钢条组成，壳体底部安装有法兰，法兰上设置有若干安装孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，壳体与法兰为一体结构，顶盖与固定底座为一体结构，使得设备整体结构更稳定。

作为本实用新型的一种优选技术方案，固定底座两侧对称安装有手环，手环与固定底座之间通过合页连接形成旋转翻折结构，便于安装和拆卸，旋转翻折结构使得手环占用空间少。

作为本实用新型的一种优选技术方案，内壁内部还设置有插入套压传感器探测头的插线孔，插线孔设置在内部，便于保护内部线路，延长设备的使用寿命。

作为本实用新型的一种优选技术方案，北斗通信模块还与外部的北斗卫星系统连接，北斗卫星系统通过北斗卫星网络分别与主控板和中石油主站系统无线连接。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型针对天然气井口和输送管道沿线的运行状态监测需求，客制化的研发了多接口的主控板，并配置相应的传感设备和防护措施，进行相关运行状态量的采集，利用北斗卫星通信链路与部署在中石油公司业务系统进行通信，这种通信方式不受地理位置限制，露天情况下通信无盲区，成本低廉，可作为通信手段匮乏偏远地区通信方式的有效补充，可以很好的解决中石油目前多个应用业务上需求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型整体结构切面图；

图2是本实用新型整体结构示意图；

图3是本实用新型框图；

图中标号：1、壳体；2、油压传感器；3、流量积算仪；4、套压传感器；5、主控板；6、北斗通信模块；7、过滤装置；8、内壁；9、通孔；10、过滤网；11、防护板；12、固定底座；13、弹簧组件；14、顶盖；15、法兰；16、安装孔；17、手环。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-3所示，本实用新型提供一种基于北斗卫星通信的天然气井口运行状态监测装置，包括壳体1、顶盖14，壳体1为上下两端开口的柱体结构，壳体1内部分别安装有油压传感器2、流量积算仪3、套压传感器4、主控板5、北斗通信模块6，北斗通信模块6安装在主控板5上，主控板5分别与油压传感器2、套压传感器4、北斗通信模块6通过通信线连接，主控板5与流量积算仪3通过RS486串口方式连接；

壳体1底部开口处安装有过滤装置7，壳体1的内壁8上设置有若干连通壳体1内外的通孔9，内壁8内侧安装一层过滤网10，壳体1上方安装一层不锈钢结构的防护板11，防护板11上方安装固定底座12，防护板11与固定底座12之间安装有弹簧组件13，固定底座12上方安装半球型的顶盖14，顶盖14由若干相互交叉的弹性钢条组成，壳体1底部安装有法兰15，法兰15上设置有若干安装孔16。

进一步的，壳体1与法兰15为一体结构，顶盖14与固定底座12为一体结构，使得设备整体结构更稳定。

进一步的，固定底座12两侧对称安装有手环17，手环17与固定底座12之间通过合页连接形成旋转翻折结构，便于安装和拆卸，旋转翻折结构使得手环17占用空间少。

进一步的，内壁8内部还设置有插入套压传感器4探测头的插线孔，插线孔设置在内部，便于保护内部线路，延长设备的使用寿命。

进一步的，北斗通信模块6还与外部的北斗卫星系统连接，北斗卫星系统通过北斗卫星网络分别与主控板5和中石油主站系统无线连接。

工作原理：

北斗卫星系统：是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统，具备定位导航、授时、短报文通信三大功能。

中石油主站系统：以表格、图文的方式实时展现所接入天然气井口的运行状态数据，并具备深度分析功能。

将本实用新型通过法兰15部署在天然气气井井口位置，采集天然气井口处的油压、套压、密度、温度、流量等运行状态参数，通过北斗卫星体系上送到中石油主站系统，其中主控板5分别与油压传感器2、套压传感器4、北斗通信模块6通过通信线连接，主控板5与流量积算仪3通过RS486串口方式连接，北斗通信模块6还与外部的北斗卫星系统连接，北斗卫星系统通过北斗卫星网络分别与主控板5和中石油主站系统无线连接，北斗通信模块6具备通过北斗网络收发数据功能，油压传感器2检测天然气井口的压力值，套压传感器4检测天然气油管和套管之间的环形空间连通的压力值，流量积算仪3能检测天然气井口处天然气的瞬时流量、累计流量、温度、密度等参数值；壳体1底部开口处安装有过滤装置7，井口来气可能携带部分泥沙，过滤装置7避免泥沙对管道和仪表产生影响和损坏；壳体1的内壁8上设置有若干连通壳体1内外的通孔9，内壁8内侧安装一层过滤网10，通孔9保证无线传输信号良好，过滤网10过滤掉由通孔9进入的杂质等，保护内部设备；防护板11与固定底座12之间安装有弹簧组件13，增加缓冲力，保护内部设备；固定底座12上方安装半球型的顶盖14，顶盖14由若干相互交叉的弹性钢条组成，抗压能力强，减少外部的受损程度。

本实用新型针对天然气井口和输送管道沿线的运行状态监测需求，客制化的研发了多接口的主控板5，并配置相应的传感设备和防护措施，进行相关运行状态量的采集，利用北斗卫星通信链路与部署在中石油公司业务系统进行通信，这种通信方式不受地理位置限制，露天情况下通信无盲区，成本低廉，可作为通信手段匮乏偏远地区通信方式的有效补充，可以很好的解决中石油目前多个应用业务上需求。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。