本發(fā)明屬于油氣田地面工程建設(shè)領(lǐng)域，是實現(xiàn)現(xiàn)場標準化、撬裝化建設(shè)和無人值守、數(shù)字化管理的一種油田RTU閥室電控一體化裝置。

背景技術(shù)：

油田常規(guī)RTU閥室普遍采用建筑結(jié)構(gòu)的方式，即設(shè)置閥組間、配電儀表機柜間，且地理位置大多數(shù)處于偏僻地區(qū)，無人值守，環(huán)境條件比較惡劣，造成閥室位置地理環(huán)境差、征地困難，施工要求高、調(diào)試時間長、土建的工程量相對較大，建設(shè)周期較長，綜合投資高，不滿足管道工程周期短、投入快的需要，且整體難以移動，無法二次利用。

隨著油田站場向設(shè)計標準化、建設(shè)模塊化、管理數(shù)字化的發(fā)展，以及工藝設(shè)備的撬裝化、一體化集成，要求RTU閥室配電、控制系統(tǒng)向節(jié)地、緊湊型、智能化發(fā)展，以滿足油田規(guī)模建產(chǎn)、快速上產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種油田RTU閥室電控一體化裝置，該裝置集RTU閥室配電、工藝生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集控制、視頻信號采集、通信功能于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、成套性強、可重復(fù)利用。

一種油田RTU閥室電控一體化裝置，其特征是：它至少包括置于箱體內(nèi)的配電單元、通信單元、儀表控制單元；

配電單元分別與通信單元及儀表控制單元電連接，對各單元進行供電；

通信單元與儀表控制單元電連接，通信單元還與上級站場電連接，通信單元將儀表控制單元中各儀表監(jiān)測到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信號發(fā)送至上級站場；

儀表控制單元至少包括RTU系統(tǒng)，通過配電單元對RTU系統(tǒng)提供不間斷工作電源，RTU系統(tǒng)能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)通信單元發(fā)送至上級站場；

所述的箱體尺寸為長2.3m、寬1.3m、高2m，箱體底部有0.6m高的底座，配電單元、通信單元及儀表控制單元的各接口分布在箱體上。

所述的配電單元包括備用電源以及配出柜，其中市電接口經(jīng)備用電源與配出柜電連接，備用電源設(shè)置有移動發(fā)電設(shè)備接口，市電接口接10/0.4kV市電，移動發(fā)電設(shè)備接口接移動發(fā)電設(shè)備。

所述的箱體內(nèi)還固定有風機，風機與箱體內(nèi)的配電單元電連接。

所述的配電單元設(shè)置有位于箱體上的閥室配電接口。

所述的通信單元包括網(wǎng)絡(luò)交換機和光纜終端盒，網(wǎng)絡(luò)交換機由配電單元提供工作電源，光纜終端盒還連接有設(shè)置在箱體上的上級調(diào)度接口，上級調(diào)度接口通過光纖與上級站場連接。

所述的網(wǎng)絡(luò)交換機上還設(shè)置有通信設(shè)備接口。

所述的箱體內(nèi)還設(shè)置有陰極保護單元，陰極保護單元與配電單元電連接，陰極保護單元通過設(shè)置在箱體上的陰極保護接口與現(xiàn)場設(shè)備連接，陰極保護單元還與儀表控制單元相連，通過儀表控制單元采集陰極保護單元數(shù)據(jù)后通過通信單元發(fā)送至上級站場。

所述的箱體內(nèi)還設(shè)置有陰極保護單元，陰極保護單元與配電單元電連接，陰極保護單元通過設(shè)置在箱體上的陰極保護接口與現(xiàn)場設(shè)備連接。

所述的陰極保護單元為恒電位儀。

本發(fā)明的有益效果是：1、該裝置功能集中、結(jié)構(gòu)緊湊、成套性強、能重復(fù)利用，具有遠程監(jiān)控、過程控制和數(shù)據(jù)上傳功能，實現(xiàn)無人值守。

2、減少RTU閥室的征地面積，該裝置占地面積約比常規(guī)RTU閥室建筑結(jié)構(gòu)配電儀表機柜間減少30%。

3、預(yù)裝式生產(chǎn)，出廠前完成設(shè)備之間的連接、調(diào)試及相應(yīng)控制、通訊組件的安裝，無基礎(chǔ)設(shè)計，安裝場地只需采用礫石墊層，減少建筑配套工程工作量，縮短工程建設(shè)周期，降低綜合投資10%。

4、適應(yīng)油田RTU露天閥室向設(shè)計標準化、建設(shè)模塊化、管理數(shù)字化的發(fā)展方向，滿足油田規(guī)模建產(chǎn)、快速上產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率的需求。

附圖說明

圖1 一種油田RTU閥室電控一體化裝置構(gòu)成圖。

圖中： 1、配電單元；2、通信單元；3、陰極保護單元；4、儀表控制單元；5、市電接口；6、移動發(fā)電設(shè)備接口；7、通信設(shè)備接口；8、閥室配電接口；9、檢測儀表及執(zhí)行器接口；10、陰極保護接口；11、上級調(diào)度接口。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些都屬于本發(fā)明保護范圍。

本油田RTU閥室電控一體化裝置如圖1所示，它至少包括置于箱體內(nèi)的配電單元1、通信單元2、儀表控制單元4；

配電單元1分別與通信單元2及儀表控制單元4電連接，對各單元進行供電；

通信單元2與儀表控制單元4電連接，通信單元2還與上級站場電連接，通信單元2將儀表控制單元4中各儀表監(jiān)測到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信號發(fā)送至上級站場；

儀表控制單元4至少包括RTU系統(tǒng)，通過配電單元1對RTU系統(tǒng)提供不間斷工作電源，RTU系統(tǒng)能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)經(jīng)通信單元2發(fā)送至上級站場；

本油田RTU閥室電控一體化裝置的箱體尺寸為長2.3m、寬1.3m、高2m，各單元均置于箱體內(nèi)，相互之間采用了屏蔽處理防止相互間的電磁干擾，配電單元1、通信單元2及儀表控制單元4的各接口分布在箱體上，由于采用了這種一體化箱式設(shè)計，因此安裝、維護方便，可露天放置，使露天RTU閥室電控系統(tǒng)向節(jié)地、緊湊型的集成裝置發(fā)展。

RTU系統(tǒng)為現(xiàn)有系統(tǒng)，各現(xiàn)場檢測設(shè)備均連接至RTU系統(tǒng)，實現(xiàn)了RTU系統(tǒng)運行參數(shù)的遠程監(jiān)控和控制，達到生產(chǎn)過程自動控制的目的，具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)在此不詳細說明。

箱體底部有0.6m高的底座，箱體采用無基礎(chǔ)設(shè)計，無需修建混泥土電纜溝及基礎(chǔ)，安裝場地只需采用礫石墊層，簡化施工，縮短工程周期；0.6m高的底座，滿足現(xiàn)行國家標準《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》（GB50183）所規(guī)定的對變（配）電室及機柜間地坪高度的要求。

實施例2

所述的配電單元1包括備用電源以及配出柜，其中市電接口5經(jīng)備用電源與配出柜電連接，備用電源設(shè)置有移動發(fā)電設(shè)備接口6，市電接口5接10/0.4kV市電，移動發(fā)電設(shè)備接口6接移動發(fā)電設(shè)備。

其中備用電源是高頻開關(guān)電源或UPS不間斷電源。

本設(shè)備采用10/0.4kV市電及移動發(fā)電設(shè)備雙電源供電，正常情況下由10/0.4kV市電進行供電，移動發(fā)電設(shè)備在設(shè)備供電不正常時作為UPS不間斷電源的充電電源，為設(shè)備進行供電。

箱體內(nèi)還固定有風機，風機與箱體內(nèi)的配電單元1電連接，風機為自動溫度控制風機，對箱體進行散熱，能夠確保箱體在復(fù)雜安裝環(huán)境下，長期穩(wěn)定運行。

配電單元1還設(shè)置有位于箱體上的閥室配電接口8，用于向箱體外部其它設(shè)備，如閥室電動執(zhí)行機構(gòu)、場地照明等設(shè)備供電。

實施例3

通信單元2包括網(wǎng)絡(luò)交換機和光纜終端盒，網(wǎng)絡(luò)交換機由配電單元1提供工作電源，光纜終端盒還連接有設(shè)置在箱體上的上級調(diào)度接口11，上級調(diào)度接口11通過光釬與上級站場連接，儀表控制單元4的RTU系統(tǒng)所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻信號均接入網(wǎng)絡(luò)交換機，再由光纜終端盒經(jīng)上級調(diào)度接口11由光纜上傳至上級站場。

網(wǎng)絡(luò)交換機上還設(shè)置有通信設(shè)備接口7，可通過通信設(shè)備接口7實現(xiàn)通信設(shè)備的擴展，例如在箱體內(nèi)還設(shè)置有監(jiān)控攝像機，監(jiān)控攝像機構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)交換機的通信設(shè)備接口7電連接，監(jiān)控攝像機構(gòu)前端采用網(wǎng)絡(luò)型攝像機，信號通過UTP線與網(wǎng)絡(luò)交換機之間采用RJ45接口連接，可以實現(xiàn)箱體入侵報警等功能。

實施例4

儀表控制單元4的RTU系統(tǒng)通過RJ45接口、TCP/IP協(xié)議將相關(guān)數(shù)據(jù)通過通信單元2的網(wǎng)絡(luò)交換機上傳至作上級站場，實現(xiàn)閥室的遠程監(jiān)控。

RTU系統(tǒng)通過分布在箱體上的檢測儀表及執(zhí)行器接口9與現(xiàn)場各監(jiān)測設(shè)備連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)測，RTU系統(tǒng)主要監(jiān)控內(nèi)容如下：

a）工藝生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)控

地溫、管道表面溫度監(jiān)測；

截斷閥前后壓力監(jiān)測；

閥室截斷閥的遠程控制和閥位狀態(tài)監(jiān)測；

閥組區(qū)可燃氣體濃度監(jiān)測。

b）電控一體化集成裝置內(nèi)參數(shù)監(jiān)控

接收裝置內(nèi)感煙探測器的火災(zāi)報警型號，并啟動安裝裝置外的聲光報警器；

UPS狀態(tài)監(jiān)測。

實施例4

箱體內(nèi)還設(shè)置有陰極保護單元3，陰極保護單元3為恒電位儀，與配電單元1電連接，由配電單元1提供工作電源，通過設(shè)置在箱體上的陰極保護接口10與現(xiàn)場設(shè)備連接，用以保護金屬管道實施外加直電流，進行陰極極化，陰極保護單元3還與儀表控制單元4相連，通過儀表控制單元4采集陰極保護單元3數(shù)據(jù)后通過通信單元2發(fā)送至上級站場。