一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统技术方案

本发明专利技术属于油田生产设备技术领域，具体涉及一种油田作业井口有害气体检测报警设备，包括防爆箱、摄像报警器、风速检测装置、气体检测装置和控制系统；防爆箱盖上安装有太阳能板；摄像报警器通过饶性连接管与防爆箱连通；风速检测装置包括风速传感器和风向传感器，风向传感器的基座安装在防爆箱上，风向传感器的基座和风速传感器的底座通过风速风向支架组装固定；气体检测装置包括甲烷气体传感器、硫化氢气体传感器和氧气传感器，传感器安装在防爆外壳基座上，气体防爆外壳基座的连接管安装在防爆箱上；控制系统包括铅酸蓄电池、4G数据传输器、太阳能控制器和核心控制器以及4G数据传输天线。实现对油井的洗井作业、修井作业人员安全保护。

【技术实现步骤摘要】
一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统
：本专利技术属于油田生产设备
，具体涉及一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统。
技术介绍
：油田开采过程中，抽油机的机头做往复运动抽取地下井液，井液中含有不同成分，包括油、水、蜡、泥、沙等等。抽油机长时间工作时，抽油杆与油管会出现磨损、堵塞等多种问题。因此，定期对抽油杆与油管的清洗、维修、更换，可以有效的提高抽油机的采液量。地层油矿驱动时，有水驱油、聚合物驱油等多种方式。多种驱油方式的应用过程中，油矿伴生气变得多样化，对洗井作业现场操作人员危险最大的有可燃气体与硫化氢气体，其中可燃气体中主要含量为甲烷。在对抽油机的油井进行洗井作业、修井作业中，采油伴生气检测与报警是关系到作业人员安全的重要因素。
技术实现思路
：本专利技术的专利技术目的是针对洗井、修井作业时，可能存在采油伴生气泄露现象而研发的检测报警系统。以甲烷气体含量、硫化氢气体含量、氧气含量等多种气体含量检测传感器为基础数据，结合风速、风向传感器参数，辅助全景视频拍摄传输、太阳能充放电供电系统，实现对油井的洗井作业、修井作业人员安全保护。本专利技术采用的技术方案为：一种油田作业井口有害气体检测报警设备，所述检测报警系统包括防爆箱、摄像报警器、风速检测装置、气体检测装置和控制系统；所述防爆箱的侧面安装有防爆箱上盖，防爆箱盖上安装有太阳能板；所述摄像报警器安装在防爆箱顶端，摄像报警器通过饶性连接管与防爆箱连通；所述风速检测装置包括风速传感器和风向传感器，风向传感器的基座安装在防爆箱上，风向传感器的基座和风速传感器的底座通过风速风向支架组装固定；所述气体检测装置包括甲烷气体传感器、硫化氢气体传感器和氧气传感器，甲烷气体传感器、硫化氢气体传感器和氧气传感器安装在防爆外壳基座上，气体防爆外壳基座的侧面安装有外壳上盖，气体防爆外壳基座的底端与连接管连通，连接管安装在防爆箱上；所述控制系统包括设置于防爆箱内的铅酸蓄电池12V8AH、4G数据传输器DTU、太阳能控制器MPPT和核心控制器以及安装在摄像报警器上的4G数据传输天线，4G数据传输器DTU、太阳能控制器MPPT和核心控制器通过铅酸蓄电池12V8AH供电，4G数据传输器DTU和太阳能控制器MPPT与核心控制器电连接。进一步地，所述摄像报警器由全景摄像头和报警灯组成。进一步地，所述气体防爆外壳基座的数量至少为两个，多个气体防爆外壳基座组装后能够安装至少四个气体传感器。进一步地，、所述检测系统具有甲烷气体含量检测功能；硫化氢气体含量检测功能；氧气含量检测功能；风速参数检测功能；风向参数检测功能；GPS定位功能；4G的GPRS无线网络数据传输功能；蓝牙数据传输功能；无线LORA扩频通信报警功能；全景视频监控与数据传输功能；太阳能充电系统。油井修井作业、洗井作业时，检测井口泄露有害气体并报警，进而有效保护现场作业人员安全的设备。GPS定位功能由4G数据传输天线构成，4G的GPRS无线网络数据传输功能由4G数据传输天线，、4G数据传输DTU构成；蓝牙数据传输功能、无线LORA扩频通信报警功能包含在核心控制器中。全景视频监控与数据传输功能由全景视频摄像头与报警灯构成。太阳能充电系统由太阳能板、铅酸蓄电池12V8AH、太阳能控制器MPPT)构成。本专利技术的有益效果：本专利技术针对洗井、修井作业时，可能存在采油伴生气泄露现象而研发的检测报警系统。提出了作业井口现场有毒、有害气体检测方法，传感器布置新思路，遇到报警后的现场紧急处置方案，报警后矿区生产指挥中心应急处理方案与逃生施救方法。以甲烷气体含量、硫化氢气体含量、氧气含量等多种气体含量检测传感器为基础数据，结合风速、风向传感器参数，辅助全景视频拍摄传输、太阳能充放电供电系统，实现对油井的洗井作业、修井作业人员安全保护。其主要优点如下：(1)、甲烷气体检测范围：0～100％，精度为0.1％；(2)、硫化氢气体检测范围：0～100ppm，精度为0.01ppm；(3)、氧气气体检测范围：0～30％，精度为0.1％；(4)、风速测量范围：0～30m/s，精度±1m/s；(5)、风向测量范围：0～360°，精度±3°；(6)、GPS定位功能，实时定位设备所在位置；(7)、4G的GPRS无线网络数据传输，传输参数包括多种气体含量参数、全景图像数据，太阳能电池板与电池参数；(8)、蓝牙数据传输与无线LORA扩频通信，将报警数据传输到井口作业人员的安全帽中的报警设备。一旦接收报警数据，安全帽声光报警；(9)、太阳能电池板、太阳能控制器MPPT、铅酸蓄电池构成系统供电与充电系统；(10)、计算机服务器软件接收所有设备的网络数据，实时显示每个设备的技术参数。附图说明：图1是实施例一的立体结构示意图；图2是实施例一的主视结构示意图；图3是图2中的A-A剖视图；图4是实施例一中防爆外壳基座的结构示意图；图5是实施例一中防爆箱的示意图；图6是实施例一中控制系统的流程图；图7是实施例一的流程框图；图8是实施例二的剖视示意图；图9是实施例二的主视图；图10是实施例三的结构示意图；图11是实施例三的立体结构示意图；图12是实施例三的电路图。具体实施方式：实施例一参照图1-图7，一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统，所述检测报警系统包括防爆箱1、摄像报警器9、风速检测装置、气体检测装置和控制系统；所述防爆箱1的侧面安装有防爆箱上盖2，防爆箱盖2上安装有太阳能板7；所述摄像报警器9安装在防爆箱1顶端，摄像报警器9通过饶性连接管23与防爆箱1连通；所述风速检测装置包括风速传感器4和风向传感器6，风向传感器6的基座5安装在防爆箱1上，风向传感器6的基座5和风速传感器4的底座3通过风速风向支架8组装固定；所述气体检测装置包括甲烷气体传感器17、硫化氢气体传感器18和氧气传感器20，甲烷气体传感器17、硫化氢气体传感器18和氧气传感器20安装在防爆外壳基座10上，气体防爆外壳基座10的侧面安装有外壳上盖19，气体防爆外壳基座10的底端与连接管21连通，连接管21安装在防爆箱1上；所述控制系统包括设置于防爆箱1内的铅酸蓄电池24、4G数据传输器25、太阳能控制器26和核心控制器27以及安装在摄像报警器9上的4G数据传输天线22，4G数据传输器25、太阳能控制器26和核心控制器27通过铅酸蓄电池24供电，4G数据传输器25和太阳能控制器26与核心控制器27电连接。连接管内部中空管，连接到气体传感器防爆外壳基座，中空管内部走线，气体传感器防爆外壳基座内部有接线端子，连接三种传感器的信号线、电源线。甲烷气体含量传感器、硫化氢气体含量传感器、氧气气体含量传感器、风速传感器和风向传感器都是并联接入RS485总线中，供电为+5V供电，均为并联方式连接，+5V电源由通信模块提供；太阳能充电系统由太阳能板、太阳能控制器、电池三部分组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统，其特征在于：所述检测报警系统包括防爆箱(1)、摄像报警器(9)、风速检测装置、气体检测装置和控制系统；所述防爆箱(1)的侧面安装有防爆箱上盖(2)，防爆箱盖(2)上安装有太阳能板(7)；所述摄像报警器(9)安装在防爆箱(1)顶端，摄像报警器(9)通过饶性连接管(23)与防爆箱(1)连通；所述风速检测装置包括风速传感器(4)和风向传感器(6)，风向传感器(6)的基座(5)安装在防爆箱(1)上，风向传感器(6)的基座(5)和风速传感器(4)的底座(3)通过风速风向支架(8)组装固定；所述气体检测装置包括甲烷气体传感器(17)、硫化氢气体传感器(18)和氧气传感器(20)，甲烷气体传感器(17)、硫化氢气体传感器(18)和氧气传感器(20)安装在防爆外壳基座(10)上，气体防爆外壳基座(10)的侧面安装有外壳上盖(19)，气体防爆外壳基座(10)的底端与连接管(21)连通，连接管(21)安装在防爆箱(1)上；所述控制系统包括设置于防爆箱(1)内的铅酸蓄电池(24)、4G数据传输器(25)、太阳能控制器(26)和核心控制器(27)以及安装在摄像报警器(9)上的4G数据传输天线(22)，4G数据传输器(25)、太阳能控制器(26)和核心控制器(27)通过铅酸蓄电池(24)供电，4G数据传输器(25)和太阳能控制器(26)与核心控制器(27)电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油田井口易燃、有害气体综合检测报警系统，其特征在于：所述检测报警系统包括防爆箱(1)、摄像报警器(9)、风速检测装置、气体检测装置和控制系统；所述防爆箱(1)的侧面安装有防爆箱上盖(2)，防爆箱盖(2)上安装有太阳能板(7)；所述摄像报警器(9)安装在防爆箱(1)顶端，摄像报警器(9)通过饶性连接管(23)与防爆箱(1)连通；所述风速检测装置包括风速传感器(4)和风向传感器(6)，风向传感器(6)的基座(5)安装在防爆箱(1)上，风向传感器(6)的基座(5)和风速传感器(4)的底座(3)通过风速风向支架(8)组装固定；所述气体检测装置包括甲烷气体传感器(17)、硫化氢气体传感器(18)和氧气传感器(20)，甲烷气体传感器(17)、硫化氢气体传感器(18)和氧气传感器(20)安装在防爆外壳基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：关学忠，
申请(专利权)人：关学忠，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23