專利名稱：天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開采設(shè)備，特別涉及一種天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。二、 背景技術(shù)中國專利號為00267323，公開了一種天然氣發(fā)動機(jī)帶動的可移動注水裝置， 該裝置由天然氣發(fā)動機(jī)和高壓注水泵由傳動裝置構(gòu)成，目的是為石油開采具有 天然氣資源的邊遠(yuǎn)區(qū)塊不建注水站而實(shí)現(xiàn)注水，上述裝置達(dá)到了目的，為邊遠(yuǎn) 區(qū)塊的開采利用發(fā)揮了作用。但上述裝置達(dá)到了目的，為邊遠(yuǎn)區(qū)塊的開采利用 發(fā)揮了作用。但上述結(jié)構(gòu)的監(jiān)控卻完全依靠人工進(jìn)行，存在著如下的缺點(diǎn)或不 足①現(xiàn)場需三班人工職守，責(zé)任大，勞動強(qiáng)度高；②所取各種數(shù)據(jù)不全，準(zhǔn) 確性差；③無遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)施，管理水平低下，不能及時快速監(jiān)控發(fā)動機(jī)和注水 泵及注入井的在線狀況，更不能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和采集資料；④安全可靠性差； 震動大，噪音大，運(yùn)行不平穩(wěn)。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，對機(jī)組進(jìn)行近機(jī)及遠(yuǎn)程啟動，停止和數(shù)據(jù)監(jiān)控，還具有過流過電壓、短路、欠電壓、過頻、欠頻等過高過低故障報警及保護(hù)功能，有效地克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足。本發(fā)明所述的天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括發(fā)電機(jī)組、注水泵系統(tǒng)、控制屏和遠(yuǎn)程監(jiān)控器，所述發(fā)電機(jī)組包括天然氣發(fā)動機(jī)、與連軸器相連接的發(fā)電機(jī)及控制屏和冷卻水箱，安裝于底盤上，底盤安裝于集裝箱式箱體內(nèi)，所述 注水泵系統(tǒng)包括注水泵及其管路，注水管路上安裝的流量計，注水泵兩端管路 上安裝的壓力變送器、注水泵與控制屏之間順次電連接的變頻器和濾波器，與 變頻器和流量計電連接的信號處理器，與注水泵并行聯(lián)接的電動溢流閥，注水 泵系統(tǒng)安裝于另一集裝箱式箱體中，所述控制屏分別與天然氣發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、 注水泵系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控器電連接。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器安裝于值班室。其中，所述控制屏包括與發(fā)電機(jī)和濾波器相連接的斷路器，與天然氣發(fā)動機(jī)和主(GSM MODEM)發(fā)射模塊相連接的控制器，與控制器、斷路器和發(fā)電 機(jī)相連接的擴(kuò)展模塊A、與擴(kuò)展模塊A相連接的擴(kuò)展模塊B，該擴(kuò)展模塊B分 別與信號處理器、壓力變送器、電動溢流閥和流量計相連接。遠(yuǎn)程監(jiān)控器包括接收模塊和監(jiān)控微機(jī)，安裝于值班室。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 采用遠(yuǎn)程微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，能及時，準(zhǔn)確采集發(fā)電機(jī)及注水系統(tǒng)的在線運(yùn) 行參數(shù)和顯示其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；2、 可監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行情況，也可發(fā)出操作命令，控制現(xiàn)場的注水機(jī)組的正 常運(yùn)行；3、 具有報警和事故及處理記錄、存儲、取出功能為操作及管理人員對機(jī)組 的現(xiàn)狀及歷史運(yùn)行進(jìn)行分析，制定正確運(yùn)行方案提供很好的參考依據(jù)。4、 具有對機(jī)組過電流、過電壓、短路、欠電壓、過頻、欠頻等隱患的報警功能和保護(hù)功能，機(jī)組運(yùn)行更有效，更安全。5、 整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、具有超速、水溫低、油壓低等自動保護(hù)功能和 完時顯示機(jī)組缸溫、排量、發(fā)電電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速、油壓、水溫等各種在線參數(shù)。四

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意2為按圖1所示的遠(yuǎn)程監(jiān)控電路示意圖五具體實(shí)施方式
參閱圖l一圖2， 一種天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括發(fā)電機(jī)組、注水泵系統(tǒng)、控制屏8和遠(yuǎn)程監(jiān)控器24。發(fā)電機(jī)組包括天然氣發(fā)動機(jī)5、與連軸器6相連接的發(fā)電機(jī)7及控制屏8和冷卻水箱3，安裝于底盤2上，底盤2安裝于集裝箱式箱體內(nèi)1。注水泵16系統(tǒng)包括注水泵及其管路，注水管路上安裝的流量計，注水泵16兩端管路上安裝的壓力變送器13、注水泵16與控制屏8之間順次電連接的變頻器11和濾波器10，與變頻器11和流量計15電連接的信號處理器12，與注水泵16并行聯(lián)接的電動溢流閥14、注水泵系統(tǒng)安裝于另一集裝箱式箱體中17?？刂破?分別與天然氣發(fā)動機(jī)5、發(fā)電機(jī)7、注水泵16系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控器24電連接，底盤上設(shè)有掛扣4?？刂破?包括與發(fā)電機(jī)7和濾波器10相連接的斷路器9，與天然氣發(fā)動機(jī)5和主(GSM MODEM)發(fā)射模塊21相連接的控制器18，與控制器18、斷路器9和發(fā)電機(jī)7相連接的擴(kuò)展模塊A19、與擴(kuò)展模塊A19相連接的擴(kuò)展模塊B20，該擴(kuò)展模塊B20分別與信號處理器12、壓力變送器13、電動溢流閥14和流量計15相連接。遠(yuǎn)程監(jiān)控器24包括接收模塊22和監(jiān)控微機(jī)23，安裝于值班室，底盤2上設(shè)有聯(lián)接螺栓4。運(yùn)行時，天然氣發(fā)動機(jī)5通過聯(lián)軸器6與發(fā)電機(jī)7相連，集裝箱式天然氣 發(fā)電機(jī)組23發(fā)出的400V電壓，通過控制屏8低壓電纜，由變頻控制部分?jǐn)嗦?器9、變頻器10輸出給增壓注水泵，信號處理器12通過發(fā)電機(jī)組控制屏8內(nèi)的擴(kuò)展模塊A19， B20的采集信號進(jìn)行處理，擴(kuò)展模塊A19， B20通過進(jìn)水壓力變 迭器13、水流量計15、出水壓力變迭器16收集信號至信號處理器12進(jìn)行信號 處理，處理后將信號傳給啟動溢流電控閥14，進(jìn)行增壓注水?？刂破?8，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的近機(jī)及遠(yuǎn)程啟動、停止、數(shù)據(jù)監(jiān)控等。可顯示參 數(shù)有機(jī)油溫度、機(jī)油壓力、冷卻水溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、排溫等、三相電壓、 三相電流、功率、功率因數(shù)、頻率、蓄電池電壓、運(yùn)行時間累計等；不僅具有 水溫高、油壓低、油溫高、超速等發(fā)動機(jī)常規(guī)參數(shù)保護(hù)功能，而且具有過流、 短路、過電壓、欠電壓、過頻、欠頻、電瓶電壓過低或過高等故障報警及保護(hù) 功能。同時通過擴(kuò)展模塊A19， B20可以采集注水流量、水進(jìn)口壓力、水出口壓 力等。并可以對泵進(jìn)出口壓力進(jìn)行監(jiān)視報警。
變頻器11可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)注水泵的流量，經(jīng)過PID算法控制變頻器11的輸 出頻率，從而達(dá)到注水流量按設(shè)定值自動調(diào)節(jié)的目的。變頻器ll選用日本富士 的產(chǎn)品，可靠性高，穩(wěn)定性好。通過GSM MODEM模塊21進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)送，遠(yuǎn)程監(jiān)控微機(jī)24需要一個固 定的IP地址或固定的域名，各個注水站的數(shù)據(jù)通過GSM M0DEM22與遠(yuǎn)程監(jiān)控微 機(jī)23進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。控制器18，通過RS232接口與GSM M0DEM21相連，GSM M0DEM21 處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到遠(yuǎn)程的GSM M0DEM22無線網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn) 場監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)過解碼處理，轉(zhuǎn)換成監(jiān)控微機(jī)23可以接收的數(shù)據(jù)。監(jiān)控微機(jī)23 設(shè)計有監(jiān)控畫面，可以監(jiān)視機(jī)組的運(yùn)行情況，同時有報警及事故記錄功能，也 可發(fā)出操作命令控制注水機(jī)組的運(yùn)行。
權(quán)利要求
1、一種天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，包括發(fā)電機(jī)組、注水泵系統(tǒng)、控制屏和遠(yuǎn)程監(jiān)控器，其特征在于所述發(fā)電機(jī)組包括天然氣發(fā)動機(jī)、與連軸器相連接的發(fā)電機(jī)及控制屏和冷卻水箱，均安裝于底盤上，底盤安裝于集裝箱式箱體內(nèi)，所述注水泵系統(tǒng)包括注水泵及其管路，注水管路上安裝的流量計，注水泵兩端管路上安裝的壓力變送器、注水泵與控制屏之間順次電連接的變頻器和濾波器，與變頻器和流量計電連接的信號處理器，與注水泵并行聯(lián)接的電動溢流閥，注水泵系統(tǒng)安裝于另一集裝箱式箱體中，所述控制屏分別與天然氣發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、注水泵系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控器電連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器安裝于值班室。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述 控制屏包括與發(fā)電機(jī)和濾波器相連接的斷路器，與天然氣發(fā)動機(jī)和主發(fā)射模塊 相連接的控制器，與控制器、斷路器和發(fā)電機(jī)相連接的擴(kuò)展模塊A，與擴(kuò)展模 塊A相連接的擴(kuò)展模塊B，該擴(kuò)展模塊B分別與信號處理器、壓力變送器、電 動溢流閥和流量計相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程監(jiān)控器安裝于值班室，它包括接收模塊和監(jiān)控微機(jī)。
全文摘要
一種天然氣機(jī)注水系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)組包括天然氣發(fā)動機(jī)、由連軸器相連接的發(fā)電機(jī)及控制屏和冷卻水箱，安裝于底盤上，底盤安裝于集裝箱式箱體內(nèi)，所述注水泵系統(tǒng)包括注水泵及其管路，注水管路上安裝的流量計，注水泵兩端管路上安裝的壓力變送器、注水泵與控制屏之間順次電連接的變頻器和濾波器，與變頻器和流量計電連接的信號處理器，與注水泵并行聯(lián)接的電動溢流閥，注水泵系統(tǒng)安裝于另一集裝箱式箱體中。所述控制屏分別與天然氣發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、注水泵系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控器電連接。本發(fā)明采用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，具有遠(yuǎn)近控制啟動，停止和數(shù)據(jù)監(jiān)控以及保護(hù)報警等功能，廣泛在石油開采邊遠(yuǎn)區(qū)塊和無電源油區(qū)的注采工藝和類似場合應(yīng)用。
文檔編號G05D16/20GK101328797SQ20081001698
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者張國昌, 朱偉玉, 賀秀蕓, 新 趙, 錢愛華, 陳宜亮 申請人:勝利油田勝利動力機(jī)械集團(tuán)有限公司