一种集输管线受力监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集输管线受力监测装置，属于油田机械领域。该装置包括：数据采集器；通过第一电缆并联连接至数据采集器的多个温度传感器；通过第二电缆与数据采集器电连接的电源；通过第三电缆与数据采集器电连接的天线单元；与天线单元无线连接的数据控制器；多个应力传感器和保护管组件，应力传感器通过第一电缆并联至数据采集器；第一电缆、第二电缆、第三电缆均设置在保护管组件内。该装置能够保护第一电缆、第二电缆、第三电缆移位、拉断，以高精度获取温度信号和应力信号，进而便于精确地对待测集输管线的受力情况进行分析和预警。

A force monitoring device for gathering and transportation pipeline

The utility model discloses a force monitoring device for the gathering and transmission pipeline, which belongs to the field of oil field machinery. The device comprises a data collector; the first cable connected in parallel to the data collector and a plurality of temperature sensors; the power supply of the collector electrically connected to the second cable and data; through the antenna unit third cable and data collector electrically connected with the antenna unit; wireless connected to the data controller; a plurality of stress sensor and the protective tube assembly. The stress sensor through the first cable connected to a data collector; the first cable, second cable, third cables are arranged in the protective tube assembly. The device can protect the first cable, the second cable and the third cable from shifting and breaking, and acquire the temperature signal and the stress signal with high accuracy, so as to analyze and predict the load situation of the gathering pipeline accurately and early.

【技术实现步骤摘要】
一种集输管线受力监测装置
本技术涉及油田机械领域，特别涉及一种集输管线受力监测装置。
技术介绍
在油气集输中，集输管线大多埋设在地层中，部分集输管线设置在高寒沼泽区的冻土中。我国多数油品含蜡量高、凝固点高、粘度高，为了便于油品的输送，多采用加热集输，所以埋设在冻土中的集输管线的温度高于冻土的温度，这使冻土融化沉降，造成集输管线被压弯或者断裂，影响油品的正常输送。因此，需要对埋设于冻土中的集输管线的受力进行监测，具体是对集输管线所受应力或者其周围冻土的温度进行监测，以对集输管线的受力情况进行分析和预警。基于上述可知，提供一种集输管线受力监测装置是十分必要的。现有技术提供了一种集输管线受力监测装置，该装置包括：多个温度传感器、数据采集器、天线单元、电源、数据控制器。其中，多个温度传感器埋设在集输管线周围的冻土中，并通过电缆并联连接至数据采集器。数据采集器通过电缆与电源电连接，并且数据采集器、电源均位于冻土的地层上。天线单元与数据采集器电连接。在应用时，温度传感器将获取的集输管线周围冻土的温度信号传输至数据采集器，数据采集器将采集的温度数据通过天线单元无线传输至数据控制器。操作人员通过数据控制器对温度数据进行分析，以推断集输管线的受力情况。设计人发现现有技术至少存在以下问题：冻土在融化沉降并再次冻结时，容易将电缆拉断。并且温度传感器容易随着冻土的融化和冻结移位，不能保证监测的准确性，进而不易精确地推断集输管线的受力情况。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术实施例提供了一种冻土在融化沉降并再次冻结时电缆不易拉断，并且能够精确地监测冻土中集输管线所受应力及冻土温度的集输管线受力监测装置。所述技术方案如下：本技术实施例提供了一种集输管线受力监测装置，所述装置包括：数据采集器；通过第一电缆并联连接至所述数据采集器的多个温度传感器；通过第二电缆与所述数据采集器电连接的电源；通过第三电缆与所述数据采集器电连接的天线单元；与所述天线单元无线连接的数据控制器。所述装置还包括：多个应力传感器和保护管组件；所述应力传感器通过所述第一电缆并联至所述数据采集器；所述第一电缆、所述第二电缆、所述第三电缆均设置在所述保护管组件内。具体地，作为优选，所述保护管组件包括：多个第一分支管、以及第二分支管、横管、第三分支管；多个所述第一分支管以及所述第二分支管均与所述横管连通；所述第一电缆顺次位于所述第二分支管、所述横管和所述第一分支管内，所述温度传感器和所述应力传感器均位于所述第一分支管外；所述数据采集器位于所述第二分支管内；所述第三分支管的第一端部与所述第二分支管连通，第二端部设置有所述电源和所述天线单元，所述第二电缆和所述第三电缆均位于所述第二分支管和所述第三分支管内。具体地，作为优选，所述第一分支管与所述横管之间、所述第二分支管与所述横管之间、所述第二分支管与所述第三分支管之间通过接头可拆卸地连接。具体地，作为优选，所述第一分支管与所述横管、所述第二分支管与所述横管、所述第二分支管与所述第三分支管之间通过所述接头螺纹连接。具体地，作为优选，所述第一电缆、所述第二电缆、所述第三电缆与所述接头的内壁通过摩擦力固定。具体地，作为优选，所述第一分支管的下端密封，壁上沿轴向设置有多个通孔，每个所述通孔用于使与所述温度传感器或者所述应力传感器连接的所述第一电缆通过，且所述第一电缆与所述通孔之间通过密封件密封。具体地，作为优选，所述第二分支管呈四通结构；所述第二分支管的上管口伸出地层，左、右两个管口分别与所述第三分支管和所述横管连通，下管口封闭。所述数据采集器放置在所述下管口内。具体地，作为优选，所述第三分支管的所述第一端部位于地层内，所述第二端部伸出至地层外部；所述电源和所述天线单元均设置在所述第二端部。具体地，作为优选，所述电源包括：太阳能支架、以及设置在所述太阳能支架上的太阳能板；所述太阳能支架设置在所述第三分支管的所述第二端部；所述太阳能板通过所述第二电缆与所述数据采集器电连接；所述天线单元设置在所述太阳能支架上。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本技术实施例提供的集输管线受力监测装置，通过设置多个应力传感器，便于与温度传感器配合，以使数据控制器同时获取待测集输管线所受应力数据以及其周围冻土的温度数据，进而便于精确地对待测集输管线的受力情况进行分析和预警。通过将第一电缆、第二电缆、第三电缆设置在保护管组件内，可防止在冻土融化以及再次冻结过程中，第一电缆、第二电缆、第三电缆移位、拉断，便于温度传感器和应力传感器高精度地获取温度信号和应力信号，以对待测集输管线的受力情况进行精确地分析和预警。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。图1是本技术实施例提供的集输管线受力监测装置的结构示意图。其中，附图标记分别表示：1数据采集器，2第一电缆，3温度传感器，4第二电缆，5电源，6第三电缆，7天线单元，8数据控制器，9应力传感器，10保护管组件，1001第一分支管，1002第二分支管，1003横管，1004第三分支管，11接头。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术实施例提供了一种集输管线受力监测装置，如附图1所示，该装置包括：数据采集器1、多个温度传感器3、电源5、天线单元7、数据控制器8、多个应力传感器9、保护管组件10。其中，多个温度传感器3通过第一电缆2并联连接至数据采集器1。电源5通过第二电缆4与数据采集器1电连接。天线单元7通过第三电缆6与数据采集器1电连接。数据控制器8与天线单元7无线连接。多个应力传感器9通过第一电缆2并联至数据采集器1。第一电缆2、第二电缆4、第三电缆6均设置在保护管组件10内。以下就本技术实施例提供的集输管线受力监测装置的工作原理给予描述：在应用时，将多个温度传感器3埋设在待测集输管线周围的冻土中，并将多个应力传感器9贴在待测集输管线上，即使应力传感器9的探头与集输管线的外壁相抵接触。多个温度传感器3以及多个应力传感器9将探测到的温度信号和应力信号分别通过第一电缆2传输至数据采集器1，数据采集器1采集温度数据和应力数据，并通过第三电缆6将温度数据和应力数据传输至天线单元7，天线单元7将接收到的温度数据和应力数据以电磁信号的形式无线传输至数据控制器8，数据控制器8将接收到的温度和应力的电磁信号以数字的形式显示，以便于操作人员对待测集输管线所受的应力和周围冻土的温度进行分析，进而对待测集输管线的受力情况进行分析和预警。在冻土融化以及再次冻结的过程中，由于第一电缆2、第二电缆4、第三电缆6均设置在保护管组件10内，所以第一电缆2、第二电缆4、第三电缆6不会随着冻土移位、拉断，进而分别与多个第一电缆2连接的多个温度传感器3和多个应力传感器9不会随着冻土移位，以使温度传感器3和应力传感器9高精度地分别获取相同位置的温度信号和应力信号。本技术实施例提供的集输管线受力监测装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集输管线受力监测装置，所述装置包括：数据采集器(1)；通过第一电缆(2)并联连接至所述数据采集器(1)的多个温度传感器(3)；通过第二电缆(4)与所述数据采集器(1)电连接的电源(5)；通过第三电缆(6)与所述数据采集器(1)电连接的天线单元(7)；与所述天线单元(7)无线连接的数据控制器(8)；其特征在于，所述装置还包括：多个应力传感器(9)和保护管组件(10)；所述应力传感器(9)通过所述第一电缆(2)并联至所述数据采集器(1)；所述第一电缆(2)、所述第二电缆(4)、所述第三电缆(6)均设置在所述保护管组件(10)内。

【技术特征摘要】
1.一种集输管线受力监测装置，所述装置包括：数据采集器(1)；通过第一电缆(2)并联连接至所述数据采集器(1)的多个温度传感器(3)；通过第二电缆(4)与所述数据采集器(1)电连接的电源(5)；通过第三电缆(6)与所述数据采集器(1)电连接的天线单元(7)；与所述天线单元(7)无线连接的数据控制器(8)；其特征在于，所述装置还包括：多个应力传感器(9)和保护管组件(10)；所述应力传感器(9)通过所述第一电缆(2)并联至所述数据采集器(1)；所述第一电缆(2)、所述第二电缆(4)、所述第三电缆(6)均设置在所述保护管组件(10)内。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保护管组件(10)包括：多个第一分支管(1001)、以及第二分支管(1002)、横管(1003)、第三分支管(1004)；多个所述第一分支管(1001)以及所述第二分支管(1002)均与所述横管(1003)连通；所述第一电缆(2)顺次位于所述第二分支管(1002)、所述横管(1003)和所述第一分支管(1001)内，所述温度传感器(3)和所述应力传感器(9)均位于所述第一分支管(1001)外；所述数据采集器(1)位于所述第二分支管(1002)内；所述第三分支管(1004)的第一端部与所述第二分支管(1002)连通，第二端部设置有所述电源(5)和所述天线单元(7)，所述第二电缆(4)和所述第三电缆(6)均位于所述第二分支管(1002)和所述第三分支管(1004)内。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一分支管(1001)与所述横管(1003)之间、所述第二分支管(1002)与所述横管(1003)之间、所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学力，冯庆善，田西宁，刘建平，王博，沙胜义，王禹钦，燕冰川，张海亮，陈昕，张飞，赵晓明，董雁瑾，陈德利，武瑞东，王春明，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，北京天江源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11