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无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监测装置

阅读：229发布：2024-02-25

专利汇可以提供无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且油气井参数监测装置包括传感器、变换器、数据采集器及终端显示器等。传统做法是将各部件用电缆连接，由于部件数目众多，传感器的位置又分散，使得现场电缆纵横交错。本实用新型就是为解决这一问题而提出，它是一种无线网络型装置，采用由IEEE802.15.4发展的ZigBee协议组成小型无线局域网将上述部件连接，部件之间无连接电缆，从而摆脱了众多电缆的羁绊，减轻了劳动强度，提高了设备的可靠性和可维性。设备的部件仅有两类：主机及前端。系统配以不同的软件及对前端进行简单的组合可以适应不同的施工要求，一套设备可以适应油气井多种施工的用途。达到一机多用途的目的。通过局域网或广域网还可以达到远程数据共享。，下面是无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1. 无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监测装置包括压力、流量、温度、胶液流量、输砂器、密度计各传感器和对应的变换器、参数采集电路、网络服务器计算机、终端显示器，参数采集电路与无线控制器组成独立的前端，其特征是：每一个数据监测点安放一个前端与对应的变换器相连，所有前端通过无线与网络服务器计算机进行数据通讯，网络按照符合IEEE802.15.4标准的ZigBee器件组成无线网络，所建立的网络是点对点或点对多点的通讯的无线局域网(PAN)，系统电源及网络服务器计算机安装在仪表箱(1)内，无线局域网的终端安装在数据采集前端(11)内，所组成的网格网具有自愈功能，提高了通讯的可靠性，同时现场无众多的联接电缆，满足油、气井压裂、试井多参数监测要求。
2、根据权利要求1所述的无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监瀬装置，其特征是：前端（11)包括模拟量前端和频率量前端的拓扑结构可以任意增、减前端的数目及种类，同时计算机配备相应的应用软件可以组成不同的监澜装置》
3、根据权利要求1所述的无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监溯装置，其特征是：作为服务器的计算机具有与外接打印机、外接显示器、网络的接口，显示和生成实时和非实时的曲线、图表、报表等。

说明书全文

无线网络型便携式油井、气井通用实时参数监測装置技术领域本实用新型涉及一种油井、气井在压裂、酸化施工时，气井在1it井施工时的多参数实时监测装置。背景技术在石油和夭然气及煤层气的开采中，很多情况下，采用加砂压裂、酸化压裂工艺扩展裂缝的方法以增加油或气的产量。用高压向井内加压裂液和砂扩展裂缝，以便在撤销压力后由砂填充裂缝，支撑裂缝。酸fc敏工时注入酸清理与扩展裂缝。地面指挥人员霱要及时了解施工时的压力、流量、砂比、砂量及胶液M等数据，防止井下堵砂、超压而破坏油气并或损坏设备和伤人'.工程人员也露要从施工数据中分析增产效果和地层情况。在天然气的开采过程中在ra后还必须对气井在一定的时候进行参数监獮（即试井)，以便计算出天然气的平均曰流量（即产量)。所监測的参数为流程各有关节点的压力（包括油压、套压、截流入压力、截流出压力等等，排液流量及有关节点的温度。为了计算产sa必须精确溯量孔板前后的压力（即上压和下压）以及孔板处的温度。在以往的施工中大都采用人工定时在现场读取,式仪表的M，然后人工计算。这样既加大了工作人员的劳动强度也不能保a^够的精度及可信度。目前国内虽然有类似的装置，不管是车载还是便携式都为常规的作法，即每一个传感器都必须要拉.一根电缆，这样现场电缆纵横，扩展性差，而且对不同的施工监滅必須配备不同的设备。发明内容本实用新型的目的是在已有技术的基础上，使得检测装置具有更好的扩展性和通用性，使用户购买一套设备能够具有多种用途即一机能多用。同时在施工现场免除连接电缆M^。提高了设备的可靠性和可维性。本实用新型是一种无线网络型便携式油气井施工参数监测装置，整个系统只有一套主机 (r)和^r-个前端uo，模拟信号的传感器接到模拟前端，频率信号的传感麟到頻率前端。它们通过无线网络与主计算机通讯。可以任意增、减前端的数目及种类》计算机上配备相应的软件即可以組成不同的监溯装置（图2)。本实用新型工作原理是，实湄信号的传感器用电缆连接到前端（u)，前端（ii)对信号进行A/D (模拟型）或F/D (频率型）变换后通过无线网络将数字信号送到与网络协调器相连接的计算机，计算m所有信号分别处理后生成实时和非实时的曲线、图表、报表等。计算机同时可以将图表、曲线送到外接的LED!K/和LCD显示屏显示。本实用新型的无线网络采用符合工业标准的ZigBee协议，它由IEEE 802. i5.4标准发展而来。^£微2.15.4协议面向那种自率数据，简单连接和电池供电组成无线UW应用。 ZigBee协议添加了路由和网络功能。802. 15-4标准规定其通讯频率中有2.400~2.4835GHz 的ISM国^il用频段。柳2.15.4允许Jt立点对点，点对多点的通讯的局域网（PAN),霱要一个协调器。ZigBee采用了一种设备分级（hierarchy)慨念，由于附加了路由及网络功能，所以可以组成网格网并具有自愈功能。它大大的提高了网络通讯的可靠性。本3EII网鞭携式油气井施工参雌澜錢是—种能够满足油、气并压裂、试并多参数监測要求，监糖精度高、工作稳定、操作简单、设备量少、扩展方便、用途广泛、便，护的智能化油、气井施工参数监賴装置。可制成便携式，也可制成车载式。附图说明图1本无线网络型便携式油气井施工参数监测装置原理框图。图2本无线网络型便携式油气井施工参数监测装置立体示意图。具体实施方案实施例l如图2所示，作为无线网络服务器的计算fl部件及网络服务器安装在仪表箱（1)内：鼠标（2)和键盘（5)放在箱体（1)面板上；计算机的外设接口板（6)(其上有并口、串口、 USB口、网络接口、 VGA接口及电源开关等）安装在仪表箱（1)面板上；lt盘安放在仪表箱（1)面板的前部；仪表箱（1)的右糖安装电源线插座（3)及无线发送信号插座（4); 液晶显示器（8)安装在仪表箱盖（7)上》图2所示本装置的（9)为无线ait 放大器，（10)为天线，参数监澜系统中担负二次数据处理的电子元器件安装在防水隔爆密闭的前端盒内（11)，传M接到输入^m(12)、（ 13) 上，（14)为天线《使用时打开仪表箱盖，将电源电缀插入插座（3),发送放大器（9)与插座（4)用专用电缆连接。所有前端设备与相应的传感器连接，接通电源即可进行数据的监獮。M计算机上外设接口板（6)的VGA插座可以外接显示器。运行不同的软件即可以执行不同的监澜任务》实施例2利用笔记本电脑（15)作为无线网络服务器。ZigBee组件、本机的接口电路、电源部件安装在^^箱（16)内，手提箱（16)中的ZigBee组件通过USB接口与笔记本^K作为网络服务器从体积上看更小巧、更轻便。对于实施例i与实施例2，不同的用户要求可以选择不同的配置。施工的甲、乙方都可同步共享数据《通过局域网或广域网可达到远程数据共享。

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