井口测控组件、系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种井口测控组件、系统及方法。所述井口测控方法包括：采集控制模块以及协议终端；所述采集控制模块，用于配置于井口的输出管道上，与所述协议终端相连；所述采集控制模块，用于获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据进行数据加密处理，得到数据加密结果发送至所述协议终端；所述协议终端，包括无线通信模块，用于对接收的所述数据加密结果进行LoRaWAN协议加密处理，得到协议加密结果发送至远端服务平台进行数据监控。本发明专利技术实施例的技术方案能够扩大由井口至远端的数据传输容量以及传输距离。

Wellhead measurement and control components, systems and methods

【技术实现步骤摘要】
井口测控组件、系统及方法
本专利技术实施例涉及远程测控
，尤其涉及一种井口测控组件、系统及方法。
技术介绍
随着人们对环境的保护意识不断增强，天然气作为一种清洁能源，需求量日益增加，这导致天然气的开采工作迫在眉睫。我国天然气井多在低渗透地区，具有分布广、井数多、密度高、井站距离远和地形复杂等特点，致使巡检工作负荷大。现有技术中，在气田数字化建设中，单井无线采集系统主要采用两种无线通信方式—数传电台通信和无线网桥通信。其中，数传电台通信采用轮询方式传输数据，一个中心可接收至多256个节点地址，无线网桥通信要求井口天线和远端必须直视，井口与远端的通讯距离一般在10千米范围内。上述两种通讯方式存在一定的弊端：首先，数传电台通信的数据传输容量有限，无法应对井数增多的情况；其次，无线网桥通信的绕射能力差，致使数据传输距离受限，无法进行大于10千米的远距离数据传输。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种井口测控组件、系统及方法，以扩大由井口至远端的数据传输容量以及传输距离。第一方面，本专利技术实施例提供了一种井口测控组件，包括：采集控制模块以及协议终端；所述采集控制模块，用于配置于井口的输出管道上，与所述协议终端相连；所述采集控制模块，用于获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据进行数据加密处理，得到数据加密结果发送至所述协议终端；所述协议终端，包括无线通信模块，用于对接收的所述数据加密结果进行LoRaWAN协议加密处理，得到协议加密结果发送至远端服务平台进行数据监控。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种井口测控系统，包括：本专利技术任意实施例提供的井口测控组件以及远端服务平台；所述井口测控组件与所述远端服务平台通过无线的方式远程连接；所述远端服务平台，用于对所述井口测控组件发送的协议加密结果分别进行协议解密处理以及数据解密处理后，对解密结果进行数据监控。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种井口测控方法，应用于本专利技术任意实施例提供的井口测控系统中，所述井口测控系统包括：井口测控组件以及远端服务平台，所述方法包括：通过所述井口测控组件获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据分别进行数据加密处理和LoRaWAN协议加密处理后，得到第一加密结果发送至所述远端服务平台；通过所述远端服务平台对所述井口测控组件发送的第一加密结果分别进行LoRaWAN协议解密处理以及数据解密处理后，对第一解密结果进行数据监控。本专利技术实施例提供了一种井口测控组件、系统及方法，所述测控组件包括采集控制模块以及协议终端，其中，协议终端基于LoRaWAN协议对数据进行处理和传输，致使协议终端在与远端服务平台传输数据时，可以利用LoRaWAN协议的远距离星型框架进行巨量节点的数据传输。解决了现有技术中，利用数传电台通信和无线网桥通信传输数据时，无法应对井数增多和数据传输距离受限的问题，实现了扩大由井口至远端的数据传输容量以及传输距离的效果。附图说明图1a是本专利技术实施例一提供的一种井口测控组件的结构示意图；图1b是本专利技术实施例一提供的一种井口测控组件的结构示意图；图1c是本专利技术实施例一提供的一种井口测控组件的结构示意图；图2a是本专利技术实施例二提供的一种井口测控系统的结构示意图；图2b是本专利技术实施例二提供的一种井口测控系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例三提供的一种井口测控方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1a为本专利技术实施例一提供的一种井口测控组件的结构示意图，本实施例可适用于对井口数据进行采集和传输的情况。一般的，由井底至井口设置有输出管道，用于输送井内采集的介质，当介质通过管道达到井口位置时，需要对管道内的介质进行数据采集，并将数据传输至远端，典型的，所述介质为油气类介质。如图1a所示，井口测控组件1包括：采集控制模块11以及协议终端12；采集控制模块11，用于配置于井口的输出管道上，与协议终端12相连。在本实施例中，针对每个井口，在距离井口预设范围内设置采集控制模块11和协议终端12，典型的，采集控制模块11和协议终端12的数量分别与井口数量相同。采集控制模块11和协议终端12通过有线方式连接。采集控制模块11，用于获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据进行数据加密处理，得到数据加密结果发送至协议终端12。在本实施例中，采集控制模块11是对数据进行采集处理的模块，通过各种仪器仪表，获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，并对检测数据进行数据加密处理。其中，所述数据加密处理，是指仅在数据层面上，将获取的检测数据经过加密钥匙及加密函数转换，变为无意义的密文，该数据加密处理对应的具体方式，可以根据检测数据的数据特点，采集控制模块11的处理速率以及数据安全性等级等自定义设置。需要说明的是，采集控制模块11可以是主动获取检测数据，发送至协议终端12，也可以是在接收数据获取指令后，被动获取检测数据，发送至协议终端12，还可以是同时支持上述两种获取方式，将检测数据发送至协议终端12。协议终端12，包括无线通信模块，用于对接收的所述数据加密结果进行LoRaWAN协议加密处理，得到协议加密结果发送至远端服务平台2进行数据监控。其中，LoRaWAN(LongRangeRadioWideAreaNetwork，远距离无线电广域网)协议是基于LoRa(LongRangeRadio，远距离无线电)通信网络设计的一套通讯协议，LoRaWAN使用非授权的ISM(Industrial-Scientific-Medical，工业-科学-医院)频段去建立传感器与网关设备之间的低功耗和广域通讯机制。由于LoRa技术用于远距离星型架构，是多信道、多调制收发且可多信道同时解调的技术，LoRaWAN协议继承了LoRa技术的上述特点，其传输距离可达15千米，并可以容纳成千上万个节点地址。进一步的，在设计本实施例中的协议终端12时，对LoRa芯片的外围电路增加了滤波和抗碰撞等优化电路，使协议终端12的频段范围达到470MHZ-510MHZ，单次收发数据长度最大为256B，支持双向通信，能够对数据进行下发，传输距离可达20千米。在本实施例中，协议终端12在对检测数据进行数据加密处理后，再对检测数据进行网络协议层面的加密处理，以保证检测数据可以通过LoRaWAN协议所适用的网络框架进行远程数据传输，并进一步提高检测数据的安全性。本专利技术实施例提供了一种井口测控组件1，所述测控组件包括采集控制模块11以及协议终端12，其中，协议终端12基于LoRaWAN协议对数据进行处理和传输，致使协议终端12在与远端服务平台2传输数据时，可以利用LoRaWAN协议的远距离星型框架进行巨量节点的数据传输。解决了现有技术中，利用数传电台通信和无线网桥通信传输数据时，无法应对井数增多和数据传输距离受限的问题，实现了扩大由井口至远端的数据传输容量以及传输距离的效果。在本实施例的一个可选的实施方式中，采集控制模块11包括：检测装置111和控制协调器112；检测装置111与控制协本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井口测控组件，其特征在于，包括：采集控制模块以及协议终端；所述采集控制模块，用于配置于井口的输出管道上，与所述协议终端相连；所述采集控制模块，用于获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据进行数据加密处理，得到数据加密结果发送至所述协议终端；所述协议终端，包括无线通信模块，用于对接收的所述数据加密结果进行LoRaWAN协议加密处理，得到协议加密结果发送至远端服务平台进行数据监控。

【技术特征摘要】
1.一种井口测控组件，其特征在于，包括：采集控制模块以及协议终端；所述采集控制模块，用于配置于井口的输出管道上，与所述协议终端相连；所述采集控制模块，用于获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，对所述检测数据进行数据加密处理，得到数据加密结果发送至所述协议终端；所述协议终端，包括无线通信模块，用于对接收的所述数据加密结果进行LoRaWAN协议加密处理，得到协议加密结果发送至远端服务平台进行数据监控。2.根据权利要求1所述的井口测控组件，其特征在于，所述采集控制模块包括：检测装置和控制协调器；所述检测装置与所述控制协调器相连，所述检测装置用于配置于井口的输出管道上；所述检测装置，包括至少一个传感器和/或阀门，用于检测获取与井口输出介质关联的至少一项检测数据，并将所述至少一项检测数据发送至所述控制协调器；所述控制协调器，用于通过至少一个数据接口对应接收所述至少一个传感器和/或阀门发送的检测数据；根据与所述至少一个传感器和/或阀门匹配的数据协议，对接收的所述检测数据进行数据转换，并将转换后的数据进行数据加密处理，得到数据加密结果进行压缩后发送至所述协议终端。3.根据权利要求1或2所述的井口测控组件，其特征在于，所述控制协调器包括：至少一个程控调节阀；所述控制协调器还用于，接收所述远端服务平台通过所述协议终端转发的针对目标程控调节阀的控制指令，并根据所述控制指令调整所述目标程控调节阀的开合度，以控制井口输出介质的流量。4.根据权利要求1-3任一项所述的井口测控组件，其特征在于，还包括：太阳能供电装置；所述太阳能供电装置分别与所述采集控制模块以及所述协议终端相连，用于为所述采集控制模块以及所述协议终端进行太阳能供电。5.一种井口测控系统，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的井口测控组件以及远端服务平台；所述井口测控组件与所述远端服务平台通过无线的方式远程连接；所述远端服务平台，用于对所述井口测控组件发送的协议加密结果分别进行协议解密处理以及数据解密处理后，对解密结果进行数据监控。6.根据权利要求5所述的井口测控系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文功，李红叶，吕冰，李利华，刘闯，郭天星，李政，
申请(专利权)人：微连锁北京科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11