基于4G网关进行油田措施作业监控的装置的制作方法

本技术涉及监控装置领域，具体为基于4g网关进行油田措施作业监控的装置。

背景技术：

1、油田堵水调剖及微球调驱措施作业设备是油井提产增效的重要设备。是给油田注水井加注不同药剂关键设备，根据不同油井的地层结构，对作业注剂间隔、注剂时长、加注压力及加注量有严格要求，措施作业全过程数据记录及调驱泵启停均需要作业人员手动完成，作业人员会因身体原因、自然原因或不可抗力等造成操作不及时、数据记录不及时及数据记录缺失，从而达不到措施作业增产提效的效果，同时为后期措施作业工艺设计造成较大的误差。

2、为了节约措施设备投入成本，油井措施作业设备是间歇性的搬移作业场所。对不同的措施作业水井进行作业，措施作业工艺设计不同，措施作业数据变化梯度也大不相同，单靠操作员手动完成数据记录，无法保证数据的完整性、准确性及实时性。措施作业关键操作需要作业人员手动完成，整个操作过程是否符合规范要求，无法记录和证实。

3、目前措施设备配备的是机械仪表，数字化程度极低，不具备远传监控功能。结合措施设备机动性作业条件，考虑搬迁设备，数字化设备调试的简易型，无法架设专用通信链路进行通信，一种基于4g网关进行油田措施作业监控的装置对措施作业设备仪表数据采集及人员操作监控尤为必要。

4、为了解决上述问题，我们对此做出改进，提出基于4g网关进行油田措施作业监控的装置。

技术实现思路

1、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：

2、本实用新型提供基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，包括核心控制器plc、4g无线网关模块和智能网络摄像机，所述核心控制器plc包括rs485总线接口、模拟量信号采集接口、数字量采集接口和以太网接口，所述核心控制器plc的rs485总线接口外接压力表、流量计和变频器，所述核心控制器plc的模拟量信号采集接口外接液位计，所述核心控制器plc的数字量采集接口外接计量泵和上料泵，所述核心控制器plc的以太网接口电性连接4g无线网关模块，所述4g无线网关模块电性连接智能网络摄像机。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述4g无线网关模块电性连接mqtt服务器，所述4g无线网关模块与所述mqtt服务器之间的通信协议为mqtt协议，所述核心控制器plc与所述4g无线网关模块间的通信协议为modbustcp协议，所述4g无线网关模块完成modbustcp协议与物联网标准mqtt协议的转换。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述mqtt服务器连接数据库，所述数据库连接web平台，所述mqtt服务器将数据存入数据库，所述web平台可调用数据库中数据进行展示。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述4g无线网关模块具有apn链路无线接入功能，包含4路以太网lan接口，外接核心控制器plc及智能网络摄像机，实现核心控制器plc及智能网络摄像机通过apn链路联网，所述4g无线网关模块具有wifi接入功能，与lan口设备形成局域网，通过手持无线终端wifi接入实现核心控制器plc功能参数配置。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述4g无线网关模块电性连接视屏服务器，所述智能网络摄像机具有图片定时抓拍和条件触发短视频录制功能，并形成图片jpg和视频avi格式，通过标准ftp协议上传至视频服务器或暂存在智能网络摄像机外部存储卡。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述视屏服务器与所述web平台连接，所述视屏服务器将图片和短视频上传web平台展示

8、本实用新型的有益效果是：

9、一、该种基于4g网关进行油田措施作业监控的装置,核心控制器plc具备多种类型通讯接口，包括rs485接口、数字信号输入接口di、数字信号输出接口do、模拟信号输入接口ai及以太网接口，可完成现有油田所有措施作业设备数字化仪表数据接入，同时兼容油田scada监控平台及云平台数据接入功能。

10、二、该种基于4g网关进行油田措施作业监控的装置,通信采用无线4glteapn链路，设备作业位置迁移，无需再搭建其他通信设备即可通信。4g网关通信模块具备网络路由功能，可拓展接入多个网络设备，减少网络设备ip的占用；4g网关具备modbustcp协议与mqtt协议互转功能，使得核心控制器型号可选择型广泛，现有各规格型号控制器plc均支持modbustcp协议，不会因核心控制器损坏或停产，而导致装置整体更换，装置参数自由配置，可兼容油田现有堵水调剖及微球调驱两种作业场景使用。

11、三、该种基于4g网关进行油田措施作业监控的装置,对上通信同时支持mqtt协议及modbustcp协议，无缝接入现有油田在用的scada平台及云平台，视频及图片信息接入，实现措施作业现场实施监控，加强生产作业操作规范，弥补了油田措施作业现场操作监控的空白。

技术特征：

1.基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，包括核心控制器plc、4g无线网关模块和智能网络摄像机，所述核心控制器plc包括rs485总线接口、模拟量信号采集接口、数字量采集接口和以太网接口，所述核心控制器plc的rs485总线接口外接压力表、流量计和变频器，所述核心控制器plc的模拟量信号采集接口外接液位计，所述核心控制器plc的数字量采集接口外接计量泵和上料泵，所述核心控制器plc的以太网接口电性连接4g无线网关模块，所述4g无线网关模块电性连接智能网络摄像机。

2.根据权利要求1所述的基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，所述4g无线网关模块电性连接mqtt服务器，所述4g无线网关模块与所述mqtt服务器之间的通信协议为mqtt协议，所述核心控制器plc与所述4g无线网关模块间的通信协议为modbustcp协议，所述4g无线网关模块完成modbustcp协议与物联网标准mqtt协议的转换。

3.根据权利要求2所述的基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，所述mqtt服务器连接数据库，所述数据库连接web平台，所述mqtt服务器将数据存入数据库，所述web平台可调用数据库中数据进行展示。

4.根据权利要求1所述的基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，所述4g无线网关模块具有apn链路无线接入功能，包含4路以太网lan接口，外接核心控制器plc及智能网络摄像机，实现核心控制器plc及智能网络摄像机通过apn链路联网，所述4g无线网关模块具有wifi接入功能，与lan口设备形成局域网，通过手持无线终端wifi接入实现核心控制器plc功能参数配置。

5.根据权利要求3所述的基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，所述4g无线网关模块电性连接视屏服务器，所述智能网络摄像机具有图片定时抓拍和条件触发短视频录制功能，并形成图片jpg和视频avi格式，通过标准ftp协议上传至视频服务器或暂存在智能网络摄像机外部存储卡。

6.根据权利要求5所述的基于4g网关进行油田措施作业监控的装置，其特征在于，所述视屏服务器与所述web平台连接，所述视屏服务器将图片和短视频上传web平台展示。

技术总结
本技术涉及监控装置领域，具体为基于4G网关进行油田措施作业监控的装置，包括核心控制器PLC、4G无线网关模块和智能网络摄像机，核心控制器PLC包括RS485总线接口、模拟量信号采集接口、数字量采集接口和以太网接口，核心控制器PLC的RS485总线接口外接压力表、流量计和变频器，核心控制器PLC的模拟量信号采集接口外接液位计，核心控制器PLC的数字量采集接口外接计量泵和上料泵，核心控制器PLC的以太网接口电性连接4G无线网关模块。该种基于4G网关进行油田措施作业监控的装置,无缝接入现有油田在用的SCADA平台及云平台，视频及图片信息接入，实现措施作业现场实施监控，加强生产作业操作规范，弥补了油田措施作业现场操作监控的空白。

技术研发人员：归青天
受保护的技术使用者：西安集智远信息科技有限责任公司
技术研发日：20230103
技术公布日：2024/1/12