一种智能井丛场通信系统技术方案

本实用新型专利技术涉及采油设备技术领域，尤其是一种智能井丛场通信系统，包括多个井组，每个井组内安装有不多于5个油水井，包括一数据采集控制总成，该数据采集控制内安装有多个SMART RTU、至少一个MINI RTU和网络交换机，SMART RTU的数量和井组数量相对应，相应的井组和SMART RTU双向互通采用Zigbee通信；MINI RTU和每个井组均实现双向互通采用LoRo通信；每个SMART RTU和MINI RTU通过网络交换机形成数据交换，网络交换机通过外部的服务器相连接，服务器通过外部网络与下位机形成双向互通。

【技术实现步骤摘要】
一种智能井丛场通信系统
本技术涉及采油设备
，尤其是一种智能井丛场通信系统。
技术介绍
近年来根据油田建设需求，出现“井丛场生产管理模式”，这是一种新模式，一个井场有几口井至几十口井不等。目前油水井数字化建设已经实现了一机多井(1台RTU采集5口油井数据)功能，但由于井场的油水井总数多达几十口，所以一般会在井丛场布置至少2套数据采集控制装置(控制柜)，如果井场数量达到30口，由于每个数据采集装置采用单一的通信方式，为综合数据传输的距离，所传输的数据量等因素，一般至少需要布置6套数据采集控制装置。多个数据采集控制装置分布在井场内的不同区域，不但不美观，其在设备管理和运维方面工作量也很大。另外，针对每个数据采集控制装置的安装，均需要大量布线并安装相应设备，因此其基建工作量也很大。除此之外，由于每个数据采集控制装置采用的通信方式单一，在数据传输过程中还容易出现丢包现象。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集成式，便于布设安装，结合各种通信方式的优点，即可满足长距离传输的要求，又可保证信号稳定的一种智能井丛场通信系统。本技术采取的技术方案是：一种智能井丛场通信系统，包括多个井组，每个井组内安装有不多于5个油水井，其特征在于：包括一数据采集控制总成，该数据采集控制内安装有多个SMARTRTU、至少一个MINIRTU和网络交换机，SMARTRTU的数量和井组数量相对应，相应的井组和SMARTRTU双向互通采用Zigbee通信；MINIRTU和每个井组均实现双向互通采用LoRo通信；每个SMARTRTU和MINIRTU通过网络交换机形成数据交换，网络交换机通过外部的服务器相连接，服务器通过外部网络与下位机形成双向互通。进一步的，所述的每个井组内包括5个油水井，每个油水井的信号输出端均分别与相应的SMARTRTU和MINIRTU相连接。进一步的，所述的每个井组内包括多台油井和至少一台注水井，所述的注水井均安装有无线压力控制模块和无线温度模块；每口油井均安装有无线示功仪、无线电参模块、无线压力模块和无线温度模块；所述油井的无线示功仪和无线电参模块均与SMARTRTU相连接，所述注水井，油井的无线压力模块和无线温度模块均与MINIRTU相连接。进一步的，所述油井的无线示功仪和油井无线电参模块均通过Zigbee通信方式与SMARTRTU进行通信，其中油井无线示功仪用于向SMARTRTU上传功图数据，油井无线电参模块用于向SMARTRTU上传电参数据，SMARTRTU向油井无线电参模块和无线示功仪输出控制指令。进一步的，所述的每口注水井和油井的无线压力模块以及无线温度模块均通过LoRa通信方式与MINIRTU进行通信；其中无线压力模块用于向MINIRTU上传压力数据和报警数据，无线温度模块用于向MINIRTU上传温度和报警数据。本技术的优点和积极效果是：本技术中，采用集成式的数据采集控制总成作为数据采集和指令输出装置，其内部包括多台SMARTRTU和至少一台MINIRTU来实现对不同井丛场，以及不同数据的采集，相较于现有一机多井的技术，其可实现一个集成机柜对于整个井丛场的覆盖，以15个油水井的井丛场为例，原有技术需要3套控制柜，而通过本技术只需在一个控制柜内安装3台SMARTRTU和1台MINIRTU即可实现对15个油水井的控制。本技术中，一台数据采集控制总成内包括两种RTU。其中SMARTRTU具有很强的数据处理功能，其采用Zigbee通信方式与油井无线示功仪和油井无线电参模块实现通信，作为路由设备使用可以实现自组网，即可增强通信效果，又可满足多井场距离要求。MINIRTU则用于对每口井的温度数据和压力数据这种数据量较低的数据进行采集，通过LoRa通信方式与MINIRTU进行通信，MINIRTU只需辨别相应数据是否超过设定的报警阈值即可，如未超过则对于接受到的周期数据进行存储，根据数据间隔向服务器提交数据；如超过则视为报警数据，即时上传至服务器。本技术中，集成式的数据采集控制总成，通过其内部的双RTU针对不同的数据分别采用不同的通信方式，分担不同的数据采集和设备管理工作，即简化了RTU的工作机制，降低了工作负荷，与此同时也减少了数据碰撞现象，确保数据采集可靠性。另外，由于实现数据分类采集，使RTU功能更为“专业化”，也降低了因RTU软件导致故障的几率。附图说明图1为本技术的模块示意图；图2为一个井组与数据采集控制总成进行连接的模块示意图。具体实施方式下面结合实施例，对本技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本技术的保护范围。一种智能井丛场通信系统，包括多个井组，每个井组内安装有不多于5口油井和2口注水井，其特征在于：包括数据采集控制总成，该数据采集控制总成内安装有多个SMARTRTU、至少一个MINIRTU和网络交换机，SMARTRTU的数量和井组数量相对应，相应的井组和SMARTRTU双向互通采用Zigbee通信；MINIRTU和每个井组均实现双向互通采用LoRo通信；每个SMARTRTU和MINIRTU通过网络交换机形成数据交换，网络交换机通过外部的服务器相连接，服务器通过外部网络与下位机形成双向互通。本实施例中，以三个井组，每个井组内包括5口油井和1口注水井为例，每个油井的信号输出端均分别与相应的SMARTRTU和MINIRTU相连接。本实施例中，所述的每个井组内还包括至少一台注水井，所述的注水井均安装有无线压力控制模块和无线温度模块；每口油井均安装有无线示功仪、无线电参模块、无线压力模块和无线温度模块；所述油井的无线示功仪和无线电参模块均与SMARTRTU相连接，所述注水井，油井的无线压力模块和无线温度模块均与MINIRTU相连接。本实施例中，所述油井的无线示功仪和油井无线电参模块均通过Zigbee通信方式与SMARTRTU进行通信，其中油井无线示功仪用于向SMARTRTU上传功图数据，油井无线电参模块用于向SMARTRTU上传电参数据，SMARTRTU向油井无线电参模块和无线示功仪输出控制指令。本实施例中，所述的每口注水井和油井的无线压力模块以及无线温度模块均通过LoRa通信方式与MINIRTU进行通信；其中无线压力模块用于向MINIRTU上传压力数据和报警数据，无线温度模块用于向MINIRTU上传温度和报警数据。本实施例中，还可在注水井内安装流量控制装置，一个井组可接入2套流量控制装置,该流量控制装置采用流量控制器，所述流量控制器和SMARTRTU双向互通采用RS485通信，用于向SMARTRTU输出流量、流速和阀门开度数据，SMARTRTU向注水井流量控制器输出控制指令。本实施例中，网络交换机即可采用以太网，也可采用4G模块实现与外部服务器的连接。本技术的工作过程是：本技术使用时，相应井组与数据采集控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能井丛场通信系统，包括多个井组，每个井组内安装有不多于5口油井和2口注水井，其特征在于：包括数据采集控制总成，该数据采集控制总成内安装有多个SMARTRTU、至少一个MINI RTU和网络交换机，SMART RTU的数量和井组数量相对应，相应的井组和SMART RTU双向互通采用Zigbee通信；MINI RTU和每个井组均实现双向互通采用LoRo通信；每个SMART RTU和MINI RTU通过网络交换机形成数据交换，网络交换机通过外部的服务器相连接，服务器通过外部网络与下位机形成双向互通。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能井丛场通信系统，包括多个井组，每个井组内安装有不多于5口油井和2口注水井，其特征在于：包括数据采集控制总成，该数据采集控制总成内安装有多个SMARTRTU、至少一个MINIRTU和网络交换机，SMARTRTU的数量和井组数量相对应，相应的井组和SMARTRTU双向互通采用Zigbee通信；MINIRTU和每个井组均实现双向互通采用LoRo通信；每个SMARTRTU和MINIRTU通过网络交换机形成数据交换，网络交换机通过外部的服务器相连接，服务器通过外部网络与下位机形成双向互通。


2.根据权利要求1所述的一种智能井丛场通信系统，其特征在于：所述的每个井组内包括多台油井，每个油井的信号输出端均分别与相应的SMARTRTU和MINIRTU相连接。


3.根据权利要求1或2所述的一种智能井丛场通信系统，其特征在于：所述的每个井组内还包括至少一台注水井，所述的注水井均安装有无线压力控制模块和无...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新建，王帆，刘晓垒，贲月梅，李巧伟，孙鹏，赵迎宾，
申请(专利权)人：天津盛通科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12