CN101328797A - 天然气机注水***远程监控装置 - Google Patents

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CN101328797A CNA2008100169828A CN200810016982A CN101328797A CN 101328797 A CN101328797 A CN 101328797A CN A2008100169828 A CNA2008100169828 A CN A2008100169828A CN 200810016982 A CN200810016982 A CN 200810016982A CN 101328797 A CN101328797 A CN 101328797A
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陈宜亮
张国昌
赵新
贺秀芸
朱伟玉
钱爱华
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Abstract

一种天然气机注水***远程监控装置，发电机组包括天然气发动机、由连轴器相连接的发电机及控制屏和冷却水箱，安装于底盘上，底盘安装于集装箱式箱体内，所述注水泵***包括注水泵及其管路，注水管路上安装的流量计，注水泵两端管路上安装的压力变送器、注水泵与控制屏之间顺次电连接的变频器和滤波器，与变频器和流量计电连接的信号处理器，与注水泵并行联接的电动溢流阀，注水泵***安装于另一集装箱式箱体中。所述控制屏分别与天然气发动机、发电机、注水泵***和远程监控器电连接。本发明采用远程监控***，具有远近控制启动，停止和数据监控以及保护报警等功能，广泛在石油开采边远区块和无电源油区的注采工艺和类似场合应用。

Description

天然气机注水***远程监控装置
一、技术领域
本发明涉及石油开采设备，特别涉及一种天然气机注水***远程监控装置。
二、背景技术
中国专利号为00267323，公开了一种天然气发动机带动的可移动注水装置，该装置由天然气发动机和高压注水泵由传动装置构成，目的是为石油开采具有天然气资源的边远区块不建注水站而实现注水，上述装置达到了目的，为边远区块的开采利用发挥了作用。但上述装置达到了目的，为边远区块的开采利用发挥了作用。但上述结构的监控却完全依靠人工进行，存在着如下的缺点或不足：①现场需三班人工职守，责任大，劳动强度高；②所取各种数据不全，准确性差；③无远程监控设施，管理水平低下，不能及时快速监控发动机和注水泵及注入井的在线状况，更不能进行远程控制和采集资料；④安全可靠性差；⑤震动大，噪音大，运行不平稳。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种天然气机注水***远程监控装置，采用远程监控技术，对机组进行近机及远程启动，停止和数据监控，还具有过流过电压、短路、欠电压、过频、欠频等过高过低故障报警及保护功能，有效地克服上述现有技术中存在的缺点或不足。
本发明所述的天然气机注水***远程监控装置包括发电机组、注水泵***、控制屏和远程监控器，所述发电机组包括天然气发动机、与连轴器相连接的发电机及控制屏和冷却水箱，安装于底盘上，底盘安装于集装箱式箱体内，所述注水泵***包括注水泵及其管路，注水管路上安装的流量计，注水泵两端管路上安装的压力变送器、注水泵与控制屏之间顺次电连接的变频器和滤波器，与变频器和流量计电连接的信号处理器，与注水泵并行联接的电动溢流阀，注水泵***安装于另一集装箱式箱体中，所述控制屏分别与天然气发动机、发电机、注水泵***和远程监控器电连接。所述远程监控器安装于值班室。
其中，所述控制屏包括与发电机和滤波器相连接的断路器，与天然气发动机和主(GSM MODEM)发射模块相连接的控制器，与控制器、断路器和发电机相连接的扩展模块A、与扩展模块A相连接的扩展模块B，该扩展模块B分别与信号处理器、压力变送器、电动溢流阀和流量计相连接。
远程监控器包括接收模块和监控微机，安装于值班室。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、采用远程微机监控***，能及时，准确采集发电机及注水***的在线运行参数和显示其运转状态；
2、可监控机组的运行情况，也可发出操作命令，控制现场的注水机组的正常运行；
3、具有报警和事故及处理记录、存储、取出功能为操作及管理人员对机组的现状及历史运行进行分析，制定正确运行方案提供很好的参考依据。
4、具有对机组过电流、过电压、短路、欠电压、过频、欠频等隐患的报警功能和保护功能，机组运行更有效，更安全。
5、整机运行平稳、噪音低、具有超速、水温低、油压低等自动保护功能和完时显示机组缸温、排量、发电电压、电流、频率、功率、功率因数、转速、油压、水温等各种在线参数。
四、附图说明
图1为本发明的一种结构示意图
图2为按图1所示的远程监控电路示意图
五、具体实施方式
参阅图1-图2，一种天然气机注水***远程监控装置包括发电机组、注水泵***、控制屏8和远程监控器24。发电机组包括天然气发动机5、与连轴器6相连接的发电机7及控制屏8和冷却水箱3，安装于底盘2上，底盘2安装于集装箱式箱体内1。注水泵16***包括注水泵及其管路，注水管路上安装的流量计，注水泵16两端管路上安装的压力变送器13、注水泵16与控制屏8之间顺次电连接的变频器11和滤波器10，与变频器11和流量计15电连接的信号处理器12，与注水泵16并行联接的电动溢流阀14、注水泵***安装于另一集装箱式箱体中17。控制屏8分别与天然气发动机5、发电机7、注水泵16***和远程监控器24电连接，底盘上设有挂扣4。
控制屏8包括与发电机7和滤波器10相连接的断路器9，与天然气发动机5和主(GSM MODEM)发射模块21相连接的控制器18，与控制器18、断路器9和发电机7相连接的扩展模块A19、与扩展模块A19相连接的扩展模块B20，该扩展模块B20分别与信号处理器12、压力变送器13、电动溢流阀14和流量计15相连接。远程监控器24包括接收模块22和监控微机23，安装于值班室，底盘2上设有联接螺栓4。
运行时，天然气发动机5通过联轴器6与发电机7相连，集装箱式天然气发电机组23发出的400V电压，通过控制屏8低压电缆，由变频控制部分断路器9、变频器10输出给增压注水泵，信号处理器12通过发电机组控制屏8内的扩展模块A19，B20的采集信号进行处理，扩展模块A19，B20通过进水压力变迭器13、水流量计15、出水压力变迭器16收集信号至信号处理器12进行信号处理，处理后将信号传给启动溢流电控阀14，进行增压注水。
控制器18，可实现机组的近机及远程启动、停止、数据监控等。可显示参数有：机油温度、机油压力、冷却水温度、发动机转速、排温等、三相电压、三相电流、功率、功率因数、频率、蓄电池电压、运行时间累计等；不仅具有水温高、油压低、油温高、超速等发动机常规参数保护功能，而且具有过流、短路、过电压、欠电压、过频、欠频、电瓶电压过低或过高等故障报警及保护功能。同时通过扩展模块A19，B20可以采集注水流量、水进口压力、水出口压力等。并可以对泵进出口压力进行监视报警。
变频器11可以实现根据注水泵的流量，经过PID算法控制变频器11的输出频率，从而达到注水流量按设定值自动调节的目的。变频器11选用日本富士的产品，可靠性高，稳定性好。
通过GSM MODEM模块21进行远程数据发送，远程监控微机24需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个注水站的数据通过GSM MODEM22与远程监控微机23进行数据交换。控制器18，通过RS232接口与GSM MODEM21相连，GSM MODEM21处理器对数据进行处理、协议封装后发送到远程的GSM MODEM22无线网络。现场监控数据经过解码处理，转换成监控微机23可以接收的数据。监控微机23设计有监控画面，可以监视机组的运行情况，同时有报警及事故记录功能，也可发出操作命令控制注水机组的运行。

Claims (3)

1、一种天然气机注水***远程监控装置，包括发电机组、注水泵***、控制屏和远程监控器，其特征在于所述发电机组包括天然气发动机、与连轴器相连接的发电机及控制屏和冷却水箱，均安装于底盘上，底盘安装于集装箱式箱体内，所述注水泵***包括注水泵及其管路，注水管路上安装的流量计，注水泵两端管路上安装的压力变送器、注水泵与控制屏之间顺次电连接的变频器和滤波器，与变频器和流量计电连接的信号处理器，与注水泵并行联接的电动溢流阀，注水泵***安装于另一集装箱式箱体中，所述控制屏分别与天然气发动机、发电机、注水泵***和远程监控器电连接，所述远程监控器安装于值班室。
2、根据权利要求1所述天然气机注水***远程监控装置，其特征在于所述控制屏包括与发电机和滤波器相连接的断路器，与天然气发动机和主发射模块相连接的控制器，与控制器、断路器和发电机相连接的扩展模块A，与扩展模块A相连接的扩展模块B，该扩展模块B分别与信号处理器、压力变送器、电动溢流阀和流量计相连接。
3、根据权利要求1或2所述天然气机注水***远程监控装置，其特征在于所述远程监控器安装于值班室，它包括接收模块和监控微机。
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