專利名稱：油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以射頻識別技術實現(xiàn)設備組網(wǎng)的油井智能控制裝置。
背景技術：
目前油田的油井數(shù)字化，是通過各類變送器及遠程終端單元RTU模塊(Remote Terminal Units)對油井的套壓、油壓、井溫、載荷、液面等參數(shù)進行采集，由于變送器的身份信息和采集的數(shù)據(jù)信息是分離的，對現(xiàn)場變送器的身份、位置的標識只能通過在上位機組態(tài)畫面上進行定義和標識，現(xiàn)場的傳輸方式包括單井到RTU采用有線方式、無線方式或無線電通訊；RTU到中控采用GPRS、無線網(wǎng)橋或數(shù)傳電臺方式。如果變送器損壞、移動到其它井上，都需要人工在上位機上進行重新設定。同時，變頻技術在油井上的運用，目前國內(nèi)才剛剛開始，在使用過程中變頻頻率的調(diào)節(jié)沒有形成閉環(huán)控制，往往是人為地把上沖程和下沖程的頻率控制在一個固定的值上，沒有起到真正節(jié)約能源的作用。相關適用改進技術方案公開較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具有身份標識識別的物聯(lián)網(wǎng)，并且實現(xiàn)單井閉環(huán)變頻自動化設備控制系統(tǒng)。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術措施實現(xiàn)的在壓力變送器、溫度變送器、電流變送器、液面、載荷、油田專用變頻器和RTU上安裝RFID設備，對現(xiàn)場傳感器、變頻器都進行身份標識，構成油井作業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，對油壓、套壓、溫度、載荷、位移、電流和電壓數(shù)據(jù)進行采集；在變頻器上集成單井自動化功能；通過采集液位的即時數(shù)據(jù)，控制變頻器，判斷是否需要在最低頻率運行；通過采集功圖信息來控制變頻器在合理的頻率范圍上運行，實現(xiàn)變頻的自動控制。本發(fā)明的有益效果是采用物聯(lián)網(wǎng)技術，對現(xiàn)場傳感器、變頻器都進行身份標識， 方便地掌握變送器的信息并能實現(xiàn)自由地組網(wǎng)；把單井的數(shù)據(jù)與變頻器進行有效的結(jié)合， 通過液位的采集可以控制變頻器是否需要在最低頻率運行；通過功圖的采集來控制變頻器在合理的頻率范圍上運行，實現(xiàn)變頻的智能控制，達到節(jié)約能源的目的。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意2是本發(fā)明的結(jié)構示意圖
表1是本發(fā)明系統(tǒng)測控單元上傳的數(shù)據(jù)幀結(jié)構
附圖標記數(shù)據(jù)采集端1，變頻設備2，電子標簽3，遠端測控單元4，射頻讀取單元5， 油水井井口標識6。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。數(shù)據(jù)采集端1和變頻設備2油水井井口標識6上固定電子標簽3，遠端測控單元 4上固定射頻讀取單元5。數(shù)據(jù)采集端1為壓力變送器、溫度變送器、電流變送器、液面、載荷。遠端測控單元4也稱為RTU。由電子標簽3和射頻讀取單元5為主構成電子標簽射頻識別系統(tǒng)，即RFID。本發(fā)明實施例融入物聯(lián)網(wǎng)技術，對現(xiàn)場傳感器、變頻器都進行身份標識，不僅隨時掌握動態(tài)數(shù)據(jù)信息，同時能知道數(shù)據(jù)來自于哪里。運用RFID技術對油井、變送器、變頻器都進行標識，可以方便地掌握變送器的信息并能實現(xiàn)自由地組網(wǎng)；在變頻器上集成單井自動化功能，形成油田專用變頻器。單井自動化與變頻器進行完美的結(jié)合，實現(xiàn)單井自動化的數(shù)據(jù)采集和控制功能；實現(xiàn)變頻的智能控制，達到節(jié)約能源的目的公知技術中，在抽油機上使用變頻器，往往只是把頻率人為地在上沖程和下沖程分別控制在一個固定的范圍，不能形成一個閉環(huán)控制，本發(fā)明把單井的數(shù)據(jù)與變頻器進行有效的結(jié)合，通過液位的采集可以控制變頻器是否需要在最低頻率運行；通過功圖的采集來控制變頻器在合理的頻率范圍上運行，實現(xiàn)變頻的自動控制。標有RFID射頻識別電子標簽的設備實時工況信息的傳輸模塊將井口的各種模塊數(shù)據(jù)，傳送到同樣標有RFID射頻識別電子標簽的RTU和油田專用變頻器，匯集成交互式動態(tài)油田信息。配備有RFID射頻識別電子標簽的傳感器在無線傳感網(wǎng)中能任意組網(wǎng)，提高了傳感器無線通訊的可靠性與通用性，解決了油田中傳統(tǒng)設備無線網(wǎng)絡需人工通過軟、硬件設置映射關系且通訊穩(wěn)定性差(在較大系統(tǒng)中尤為突出)的難題。油田物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)使單體設備不再有“局部化”和“主從化”的概念，而是屬于整個油田物聯(lián)網(wǎng)，所有數(shù)據(jù)均通過帶有RFID電子標簽信息幀共享在網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡中的其他設備按需獲取，實現(xiàn)既定要求的控制。在本發(fā)明中這些實施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，本領域技術人員在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，以等同替代或變劣進行對本發(fā)明作各種改動或修改，同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。配備有RFID射頻識別電子標簽的傳感器在無線傳感網(wǎng)中能任意組網(wǎng)，提高了傳感器無線通訊的可靠性與通用性，解決了油田中傳統(tǒng)設備無線網(wǎng)絡需人工通過軟、硬件設置映射關系且通訊穩(wěn)定性差，在較大系統(tǒng)中尤為突出的難題。油田物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)使單體設備不再有“局部化”和“主從化”的概念，而是屬于整個油田物聯(lián)網(wǎng)，所有數(shù)據(jù)均通過帶有RFID電子標簽信息幀共享在網(wǎng)絡上，網(wǎng)絡中的其他設備按需獲取，實現(xiàn)既定要求的控制。表1是本發(fā)明系統(tǒng)測控單元上傳的數(shù)據(jù)幀結(jié)構
權利要求
1.油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)采集端(1)和變頻設備O)油水井井口 (6)上固定電子標簽(3)，集成電子標簽的遠端測控單元(4)上固定射頻讀取單元(5)。
2.如權利要求1所述的油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集端(1)為壓力變送器、溫度變送器、電流變送器、液面、載荷。
3.如權利要求1所述的油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，由電子標簽(3)和射頻讀取單元(5)為主構成電子標簽射頻識別系統(tǒng)。
4.如權利要求1所述的油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征是在數(shù)據(jù)采集端(1)、油田專用變頻器(2)上固定電子標簽(3)，對現(xiàn)場傳感器、變頻器都進行身份標識，結(jié)合無線傳感網(wǎng)構成油井作業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，對油壓、套壓、溫度、載荷、位移、電流和電壓數(shù)據(jù)進行采集；在變頻器上集成單井自動化功能；通過采集液位的即時數(shù)據(jù)，控制變頻器，判斷是否需要在最低頻率運行；通過采集功圖信息來控制變頻器在合理的頻率范圍上運行，實現(xiàn)變頻的自動控制。
5.如權利要求1所述的油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，標有RFID射頻識別電子標簽的設備實時工況信息的傳輸模塊將井口的各種模塊數(shù)據(jù)，傳送到同樣標有RFID射頻識別電子標簽的RTU和油田專用變頻器，匯集成交互式動態(tài)油田信息。
6.如權利要求1所述的油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，其特征在于，利用專有的RFID射頻電子標簽信息配備無線傳感網(wǎng)，能使RTU同時控制多路油田專用變頻器，實現(xiàn)間抽。
全文摘要
油井物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集端(1)、變頻設備(2)、油水井井口(6)上固定電子標簽(3)，自身集成電子標簽的遠端測控單元(4)上固定射頻讀取單元(5)。在壓力變送器、溫度變送器、電流變送器、液面、載荷、油水井井口部位固定電子標簽，與遠端測控單元上安裝的識別設備構成油井測控物聯(lián)網(wǎng)，對現(xiàn)場油水井、傳感器、變頻器都進行身份標識，方便地掌握變送器的信息并能實現(xiàn)自由地組網(wǎng)；把單井的數(shù)據(jù)與變頻器進行有效的結(jié)合，實現(xiàn)變頻的智能控制，達到節(jié)約能源的目的。
文檔編號G05B19/418GK102269992SQ201110156019
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月12日 優(yōu)先權日2011年6月12日
發(fā)明者周建平, 孫長江, 宋江偉, 龐濤, 談繼強, 謝欣岳 申請人:新疆金牛能源科技有限責任公司