火驱移动式电点火远程监控系统及方法与流程

1.本发明涉及石油开采工艺技术领域，尤其涉及火驱移动式电点火远程监控系统及方法。


背景技术：

2.本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
3.目前油田火驱用的电点火运行参数(点火参数、油井参数、注气参数)全部为人工记录及调节，无法实现数据存储、回放及异常报警。值班人员需要到井口、点火器控制柜等不同地方进行记录，造成记录及调节不及时，存在安全风险，也增加值班人员的劳动强度。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种火驱移动式电点火远程监控系统，用以解决人工记录及调节电点火运行参数造成记录及调节不及时，存在安全风险，也增加值班人员的劳动强度的技术问题，该系统包括：点火器控制柜、油层温度采集装置、井口参数采集装置、电参数监控系统、注气参数监控系统、数据接收系统和监控终端；
5.所述点火器控制柜用于：采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；
6.所述油层温度采集装置用于：采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；
7.所述井口参数采集装置用于：采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数发送至注气参数监控系统；
8.所述电参数监控系统用于：将所述点火器参数和所述油层温度通过所述数据接收系统发送至监控终端；
9.所述注气参数监控系统用于：将所述井口注气相关参数通过所述数据接收系统发送至监控终端；
10.所述监控终端用于：接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控。
11.本发明实施例还提供一种火驱移动式电点火远程监控方法，用以解决人工记录及调节电点火运行参数造成记录及调节不及时，存在安全风险，也增加值班人员的劳动强度的技术问题，该方法包括：
12.点火器控制柜采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；
13.油层温度采集装置采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；
14.井口参数采集装置采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数发送至注气参数监控系统；
15.电参数监控系统将所述点火器参数和所述油层温度通过数据接收系统发送至监控终端；
16.注气参数监控系统将所述井口注气相关参数通过数据接收系统发送至监控终端；
17.监控终端接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控。
18.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述火驱移动式电点火远程监控方法。
19.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述火驱移动式电点火远程监控方法的计算机程序。
20.本发明实施例中，通过点火器控制柜采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；通过油层温度采集装置采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；通过井口参数采集装置采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数发送至注气参数监控系统；通过电参数监控系统将所述点火器参数和所述油层温度通过所述数据接收系统发送至监控终端；通过注气参数监控系统将所述井口注气相关参数通过所述数据接收系统发送至监控终端；通过监控终端接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控，与现有技术中人工记录及调节电点火运行参数的技术方案相比，可以实现火驱移动式电点火远程监测及控制。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
22.图1为本发明实施例中火驱移动式电点火远程监控系统结构框图；
23.图2为本发明实施例中点火器控制柜结构示意图；
24.图3为本发明实施例中井口参数采集装置结构示意图；
25.图4为本发明实施例中电参数监控系统结构示意图；
26.图5为本发明实施例中注气参数监控系统结构示意图；
27.图6是火驱移动式电点火远程监控系统结构具体示意图；
28.图7为本发明实施例中一种火驱移动式电点火远程监控方法流程图；
29.图中附图标记：
30.1-点火器控制柜：
31.1-1变压器温度，1-2输入电流，1-3输入电压，1-4点火器功率，1-5手动/远程，1-6散热风扇，1-7输出电流，1-8输出电压，1-9功率调节，1-10停止/启动；
32.2-油层：
33.2-1油层温度；
34.3-井口：
35.3-1注气压力，3-2油压，3-3瞬时注气流量，3-4流量调节，3-5套压，3-6累积注气流量，3-7手动/远程；
36.4-电参数监控系统：
37.4-1继电器模块，4-2温度信号隔离变送器，4-3直流隔离变送器，4-4电流电压隔离变送器，4-5无线远传模块，4-6rs485模块；
38.5-注气参数监控系统：
39.5-1rs485模块，5-2继电器模块，5-3压力隔离变送器，5-4流量隔离变送器，5-6无线远传模块；
40.6-数据接收系统；
41.7-监控终端。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
43.为了克服现有火驱移动式电点火运行参数监控存在的不足，本发明提供一种火驱移动式电点火远程监控系统，如图1所示，包括：点火器控制柜、油层温度采集装置、井口参数采集装置、电参数监控系统、注气参数监控系统、数据接收系统和监控终端；
44.所述点火器控制柜用于：采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；
45.所述油层温度采集装置用于：采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；
46.所述井口参数采集装置用于：采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数(可以包括油压、套压及注气参数)发送至注气参数监控系统；
47.所述电参数监控系统用于：将所述点火器参数和所述油层温度通过所述数据接收系统发送至监控终端；
48.所述注气参数监控系统用于：将所述井口注气相关参数通过所述数据接收系统发送至监控终端；
49.所述监控终端用于：接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控。
50.在本发明实施例中，如图6所示，点火器控制柜1具体用于：通过rs-485总线和modbus协议将所述点火器参数发送至电参数监控系统4。
51.油层温度采集装置2具体用于：通过rs-485总线和modbus协议将所述油层温度(采集自油层2)发送至电参数监控系统4。
52.井口参数采集装置3具体用于：通过rs-485总线和modbus协议将所述井口注气相关参数(采集至井口3)发送至注气参数监控系统5。
53.数据接收系统6具体用于：通过zigbee无线通信协议所述点火器参数、所述油层温
度和所述井口注气相关参数发送至监控终端7。
54.数据接收系统具体用于：通过usb将接收到的电点火远程监测及控制数据参数(即点火器参数、油层温度和井口注气相关参数)输入到监控终端，实现火驱移动式电点火远程监测及控制。
55.在本发明实施例中，如图2和图6所示，点火器控制柜1包括变压器温度采集部件1-1、散热风扇1-6、输入电流采集部件1-2、输出电流采集部件1-7、输入电压采集部件1-3、输出电压采集部件1-8、点火器功率采集部件1-4、功率调节部件1-9、手动-远程控制部件1-5和停止-启动部件1-10；
56.所述变压器温度采集部件用于：采集变压器温度，通过变压器温度对散热风扇的运行进行自动控制，自动实现对变压器的散热；
57.所述手动-远程控制部件用于：通过手动控制或远程控制(即实现本地或远程控制切换)，实现通过功率调节部件调节点火器功率，通过停止-启动部件调节所述点火器控制柜的停止或启动。
58.在本发明实施例中，如图3和图6所示，井口参数采集装置3包括注气压力采集部件3-1、油压采集部件3-2、套压采集部件3-5、瞬时注气流量采集部件3-3、累积注气流量采集部件3-6、流量调节部件3-4和手动-远程控制部件3-7；
59.所述手动-远程控制部件用于：通过手动控制或远程控制，实现通过流量调节部件注气流量。
60.在本发明实施例中，如图4和图6所示，电参数监控系统4包括rs485模块4-6、温度信号隔离变送器4-2、直流隔离变送器4-3、电流电压隔离变送器4-4和无线远传模块4-5；
61.所述rs485模块用于：与所述点火器控制柜和所述油层温度采集装置通过rs-485总线连接，接收所述点火器参数和所述油层温度；
62.所述温度信号隔离变送器用于：对所述点火器参数中的温度信号和所述油层温度进行信号变送；
63.所述直流隔离变送器用于：对所述点火器参数中的直流信号进行信号变送；
64.所述电流电压隔离变送器用于：对所述点火器参数中的电流电压信号进行信号变送；
65.所述无线远传模块用于：将经过信号变送的所述点火器参数和所述油层温度通过zigbee无线通信协议发送至监控终端。
66.所述电参数监控系统还包括继电器模块4-1，用于根据所述点火器参数和所述油层温度控制温度信号隔离变送器、直流隔离变送器和电流电压隔离变送器。
67.在本发明实施例中，如图5和图6所示，注气参数监控系统5包括rs485模块5-1、压力隔离变送器5-3、流量隔离变送器5-4和无线远传模块5-5；
68.所述rs485模块用于：与所述井口参数采集装置通过rs-485总线连接，接收所述井口注气相关参数；
69.所述压力隔离变送器用于：对所述井口注气相关参数中的压力信号进行信号变送；
70.所述流量隔离变送器用于：对所述井口注气相关参数中的流量信号进行信号变送；
71.所述无线远传模块用于：将经过信号变送的所述井口注气相关参数通过zigbee无线通信协议发送至监控终端。
72.注气参数监控系统还包括继电器模块5-2，用于根据所述井口注气相关参数控制压力隔离变送器和流量隔离变送器。
73.其中，隔离变送器是将交直流电压、电流、频率、热电阻等信号按线性比例转换成互相电隔离的电压、电流信号或数字编码信号的测量装置。后者也称数字变送器。
74.隔离变送模块主要应用于高共模电压环境下的信号变送，对被测对象和数据采集系统予以隔离，从而提高共模抑制比，同时保护电子仪器设备和人身安全。在测量设备、医疗电子设备、电力设备等方面被广泛应用。
75.工业信号为什么要隔离？由于工业现场的环境条件是很复杂的，各种干扰(天体放电干扰、电晕电火花放电干扰、电气设备频率干扰、感应干扰)通过不同的耦合方式(电容耦合、电磁耦合、共阻抗耦合、漏电流耦合)进入测量系统，使测量结果偏离准确值，严重时会让测量系统不能工作，因此要对工业信号进行干扰抑制，也就是采取隔离措施，隔离器就派上用场了。
76.继电器(relay)，也称电驿，是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
77.当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
78.在本发明实施例中，如图6所示，所述监控终端7具体用于：设定报警条件，当所述点火器参数、所述油层温度和/或所述井口注气相关参数符合报警条件时，进行实时报警。
79.所述监控终端具体用于：设定油层温度，根据设定的油层温度对点火器功率进行自动调节，实现对油层温度的自动控制。
80.本发明实施例中还提供了一种火驱移动式电点火远程监控方法，如下面的实施例所述。由于该火驱移动式电点火远程监控方法解决问题的原理与火驱移动式电点火远程监控系统相似，因此该火驱移动式电点火远程监控方法的实施可以参见火驱移动式电点火远程监控系统的实施，重复之处不再赘述。
81.图7为本发明实施例中一种火驱移动式电点火远程监控方法流程图，如图7所示，该方法包括：
82.步骤701：点火器控制柜采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；
83.步骤702：油层温度采集装置采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；
84.步骤703：井口参数采集装置采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数发送至注气参数监控系统；
85.步骤704：电参数监控系统将所述点火器参数和所述油层温度通过数据接收系统
发送至监控终端；
86.步骤705：注气参数监控系统将所述井口注气相关参数通过数据接收系统发送至监控终端；
87.步骤706：监控终端接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控。
88.其中，步骤701至步骤703可以是同时进行的，步骤704和步骤705可以是同时进行的。
89.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述火驱移动式电点火远程监控方法。
90.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述火驱移动式电点火远程监控方法的计算机程序。
91.本发明实施例中，通过点火器控制柜采集点火器参数，将所述点火器参数发送至电参数监控系统；通过油层温度采集装置采集油层温度，将所述油层温度发送至电参数监控系统；通过井口参数采集装置采集井口注气相关参数，将所述井口注气相关参数发送至注气参数监控系统；通过电参数监控系统将所述点火器参数和所述油层温度通过所述数据接收系统发送至监控终端；通过注气参数监控系统将所述井口注气相关参数通过所述数据接收系统发送至监控终端；通过监控终端接收所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数，根据所述点火器参数、所述油层温度和所述井口注气相关参数对火驱移动式电点火进行远程监控，与现有技术中人工记录及调节电点火运行参数的技术方案相比，可以实现火驱移动式电点火远程监测及控制，实现数据异常报警、点火器的远程开关和功率控制。使现场施工更加安全、标准化，数据录取更科学。
92.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
93.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
94.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
95.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
96.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。