本文作者:kaifamei

數字化人工智能油井監控系統盒的制作方法

更新時間:2025-12-26 00:11:17 0條評論

數字化人工智能油井監控系統盒的制作方法



1.本發明涉及油井監控技術領域,特別涉及一種數字化人工智能油井監控系統盒。


背景技術:



2.能源與人們生活和工作息息相關,不可或缺。石油開采能夠極大地滿足人們的生活需要,能夠滿足我國經濟建設的需要。在油井管理方面,已不再滿足于落后的傳統人工管理,以及簡易的安全環境監控及數據信息采集功能需求,而正以追求信息化、智能化、數字化以及安全化的生產環境作為一個理想的目標,即信息時代的油田數字化、智能化管理。現有的油井監控裝置一般包括有遠程傳感組件與遠程監控組件,遠程傳感組件與遠程監控組件通過無線數據進行通訊互聯,遠程傳感組件包括有容納盒,容納盒內設置有信號收集模塊,信號收集模塊的輸入端連接有主傳感器模塊,信號收集模塊的輸出端連接有通訊模塊;遠程監控組件包括有容納箱,容納箱內設置有通訊機,通訊機的信號輸出端連接有實時數據庫服務器,通訊機的控制端口連接有計算機系統模塊。由此,可以增加原油產量的計算方法,讓油井工作在最佳狀態,但其存在著電路模塊結構過于復雜、未充分利用現有監測裝置等不足,且一次性投資費用較高,設備購置后的運行管理/維護工作量較繁瑣,不利于推廣應用。


技術實現要素:



3.本發明要解決的技術問題在于,針對現有技術的上述缺陷,提供一種數字化人工智能油井監控系統盒,通過將cpu模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊統一集成設置于盒體內,可以靈活組合并連接現有主流變頻器,方便電路接線以及運行管理,后期維護成本較低,有利于推廣應用。
4.為了解決上述技術問題,本發明的技術方案是:
5.一種數字化人工智能油井監控系統盒,包括底座及安裝于所述底座上的盒體,所述盒體內設置有cpu模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊,所述電源輸入電路與所述電源管理電路電性連接,所述電源管理電路分別與所述cpu模塊、溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊電性連接,所述溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊均與所述cpu模塊電性連接。
6.優選地,所述盒體的底部開設有若干個底座連接孔,所述盒體的前端設置有外門,所述盒體的側面設置有戶外排風罩,所述外門上設置有掛鎖。
7.優選地,所述電源輸入電路包括斷路器n1,所述電源管理電路包括電源接線端子臺x1,所述斷路器n1接入220v交流市電,所述電源接線端子臺x1與所述斷路器n1連接。
8.優選地,所述cpu模塊包括plc控制器、ao模塊及變頻器,所述plc控制器及ao模塊均與所述變頻器連接,所述電源接線端子臺x1及ao模塊均與所述plc控制器連接。
9.優選地,所述溫控模塊包括溫控器st、散熱風扇fan及熱變電阻htr,所述散熱風扇fan及熱變電阻htr均分別與所述溫控器st連接。
10.優選地,所述通訊模塊包括供電電源ps、觸摸屏hmi、交換機sw1及rs485模塊,所述供電電源ps與所述電源接線端子臺x1連接,所述觸摸屏hmi及交換機sw1均與所述供電電源ps連接,所述r485模塊與所述變頻器連接。
11.優選地,所述控制開關模塊包括自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5,所述自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5均與所述plc控制器連接。
12.優選地,所述盒體上還安裝有預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy,所述預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy均與所述plc控制器連接。
13.采用上述技術方案,本發明提供的數字化人工智能油井監控系統盒,具有以下有益效果:該數字化人工智能油井監控系統盒中的盒體內設置有cpu模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊,電源輸入電路與電源管理電路電性連接,電源管理電路分別與所述cpu模塊、溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊電性連接,溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊均與cpu模塊電性連接,通過將cpu模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊統一集成設置于盒體內,可以靈活組合并連接現有主流變頻器,既可以使用整個邊緣系統,也可使用油井邊緣系統的核心人工智能部件和油田變頻器組成數字化油井,方便電路接線以及運行管理,后期維護成本較低,有利于推廣應用;cpu模塊可以連接油田現有主流變頻器,把傳統油井改為智能化數字油井,并自動調整油井運作在最優狀態,同樣實現數字化油井功能。
附圖說明
14.圖1為本發明的結構框圖;
15.圖2為本發明的主視圖;
16.圖3為本發明的右視圖;
17.圖4為本發明中電源管理電路及電源輸入電路的電路原理圖;
18.圖5為本發明實施例一的控制原理圖;
19.圖6為本發明實施例二的控制原理圖;
20.圖中,1-底座、2-盒體、3-cpu模塊、4-溫控模塊、5-電源管理電路、6-電源輸入電路、7-通訊模塊、8-控制開關模塊、9-底座連接孔、10-外門、11-戶外排風罩、12-掛鎖、13-plc控制器、14-ao模塊、15-變頻器、16-rs485模塊。
具體實施方式
21.下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是,對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明,但并不構成對本發明的限定。此外,下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
22.在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必
須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。
23.此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
24.如圖1所示,在本發明的結構框圖中,該數字化人工智能油井監控系統盒包括底座1及安裝于該底座1上的盒體2,該盒體2內設置有cpu模塊3、溫控模塊4、電源管理電路5、電源輸入電路6、通訊模塊7及控制開關模塊8,該電源輸入電路6與該電源管理電路5電性連接,該電源管理電路5分別與該cpu模塊3、溫控模塊4、通訊模塊7及控制開關模塊8電性連接,該溫控模塊4、通訊模塊7及控制開關模塊8均與該cpu模塊3電性連接。可以理解的,通訊模塊7用于實現信號通訊上傳,可通過物聯網和云進行油井遠程一體化管控,該數字化人工智能油井監控系統盒可以連接油田現有主流變頻器,把傳統油井改為智能化數字油井,并自動調整油井運作在最優狀態,同樣實現數字化油井功能。
25.具體地,圖2為本發明的主視圖,結合圖1、圖2及圖3可知,該盒體2的底部開設有若干個底座連接孔9,該盒體2的前端設置有外門10,該盒體2的側面設置有戶外排風罩11,該外門10上設置有掛鎖12。可以理解的,該底座1及盒體2均可以是鋁合金材質或不銹鋼材質等。
26.具體地,圖4為本發明中電源管理電路及電源輸入電路的電路原理圖,結合圖1-圖6可知,該電源輸入電路6包括斷路器n1,該電源管理電路5包括電源接線端子臺x1,該斷路器n1接入220v交流市電,該電源接線端子臺x1與該斷路器n1連接;該cpu模塊3包括plc控制器13、ao模塊14及變頻器15,該plc控制器13及ao模塊14均與該變頻器15連接,該電源接線端子臺x1及ao模塊均與該plc控制器13連接;該溫控模塊4包括溫控器st、散熱風扇fan及熱變電阻htr,該散熱風扇fan及熱變電阻htr均分別與該溫控器st連接;該通訊模塊7包括供電電源ps、觸摸屏hmi、交換機sw1及rs485模塊16,該供電電源ps與該電源接線端子臺x1連接,該觸摸屏hmi及交換機sw1均與該供電電源ps連接,該r485模塊16與該變頻器15連接;該控制開關模塊8包括自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5,該自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5均與該plc控制器13連接;該盒體2上還安裝有預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy,該預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy均與該plc控制器13連接。可以理解的,該plc控制器13采用65s7212-1be40-0xb0plc控制器;變頻器15通過改變油井電機工作電源頻率方式來控制交流電動機;具有整合數字油田功能外的全自動人工智能系統功能,最節約成本,可共用顯示器,現場設定和變頻器通信,適合已經有主流變頻器油井。
27.可以理解的,本發明設計合理,構造獨特,具有以下優點:系統可以靈活組合,既可以使用整個邊緣系統,也可使用油井邊緣系統的核心人工智能部件和油田變頻器組成數字化油井;系統可自動根據井口狀態,智能調整運行狀態,增大泵效,減低能耗;無需載荷傳感器、位移傳感器實時生成示功圖顯示;示功圖圖形達到標準示功儀示功圖的95%,可以用于實時管理和調整油井運作;系統斷電后可自動恢復啟動(安全考慮需特別設置為適應當地條例的運行方式);自動計算油井液面、井口能耗;可手動設定固定頻率運行;系統rtu內置
以太網交換機,可方便把油井和附件;設備接入云端或本地網絡;通過物聯網和云連接,成為數字化油田。
28.以上結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明,但本發明不限于所描述的實施方式。對于本領域的技術人員而言,在不脫離本發明原理和精神的情況下,對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型,仍落入本發明的保護范圍內。

技術特征:


1.一種數字化人工智能油井監控系統盒,包括底座及安裝于所述底座上的盒體,其特征在于:所述盒體內設置有cpu模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊,所述電源輸入電路與所述電源管理電路電性連接,所述電源管理電路分別與所述cpu模塊、溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊電性連接,所述溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊均與所述cpu模塊電性連接。2.根據權利要求1所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述盒體的底部開設有若干個底座連接孔,所述盒體的前端設置有外門,所述盒體的側面設置有戶外排風罩,所述外門上設置有掛鎖。3.根據權利要求1所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述電源輸入電路包括斷路器n1,所述電源管理電路包括電源接線端子臺x1,所述斷路器n1接入220v交流市電,所述電源接線端子臺x1與所述斷路器n1連接。4.根據權利要求3所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述cpu模塊包括plc控制器、ao模塊及變頻器,所述plc控制器及ao模塊均與所述變頻器連接,所述電源接線端子臺x1及ao模塊均與所述plc控制器連接。5.根據權利要求1所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述溫控模塊包括溫控器st、散熱風扇fan及熱變電阻htr,所述散熱風扇fan及熱變電阻htr均分別與所述溫控器st連接。6.根據權利要求4所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述通訊模塊包括供電電源ps、觸摸屏hmi、交換機sw1及rs485模塊,所述供電電源ps與所述電源接線端子臺x1連接,所述觸摸屏hmi及交換機sw1均與所述供電電源ps連接,所述r485模塊與所述變頻器連接。7.根據權利要求4所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述控制開關模塊包括自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5,所述自動開關sa1、啟動開關sb1、停止開關sb2、故障復位開關sb3、接近開關sb4、變頻器故障開關sb5均與所述plc控制器連接。8.根據權利要求4所述的數字化人工智能油井監控系統盒,其特征在于:所述盒體上還安裝有預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy,所述預留繼電器ka、啟動指示燈hg、停止指示燈hr及故障指示燈hy均與所述plc控制器連接。

技術總結


本發明涉及油井監控技術領域,具體公開了一種數字化人工智能油井監控系統盒,包括底座及安裝于所述底座上的盒體,所述盒體內設置有CPU模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊,所述電源輸入電路與所述電源管理電路電性連接,所述電源管理電路分別與所述CPU模塊、溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊電性連接,所述溫控模塊、通訊模塊及控制開關模塊均與所述CPU模塊電性連接。本發明通過將CPU模塊、溫控模塊、電源管理電路、電源輸入電路、通訊模塊及控制開關模塊統一集成設置于盒體內,可以靈活組合并連接現有主流變頻器,方便電路接線以及運行管理,后期維護成本較低,有利于推廣應用。有利于推廣應用。有利于推廣應用。


技術研發人員:

王曉強 劉穎濤

受保護的技術使用者:

交昶科技(上海)有限公司

技術研發日:

2022.09.16

技術公布日:

2022/11/8


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