CN111063178A - 数据采集和处理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据采集和处理***。其中，该数据采集和处理***包括：多个数据采集设备，用于采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据；数据同步采集单元，与多个数据采集设备连接，用于同步传输多个运行数据；数据处理分析单元，与数据同步采集单元连接，用于对多个运行数据进行分析，确定出目标油田的节能评价数据；检测结果输出单元，与数据处理分析单元连接，用于向目标油田的管理端输出节能评价数据。本发明解决了相关技术中对于油田的设备监测无法及时提供节能数据的技术问题。

Description

数据采集和处理***

技术领域

本发明涉及节能数据采集和处理技术领域，具体而言，涉及一种数据采集和处理***。

背景技术

当前，在油田的节能监测方面，一般是节能技术人员携带测试仪器到现场，利用分散的测试设备协作完成现场测试数据的采集，然后依靠技术人员进行数据整合和处理计算、对结果进行评价分析、编制测试报告，提出诊断结论和整改建议。但是这种方式，节能监测和诊断工作缺乏***性、科学性和统一性，工作效率低，监测结果不能及时指导实践，无法保证耗能设备的经济高效运行，同时各监测机构还存在监测数据格式不统一、分散保存，难以形成大数据利用模式，为管理层决策提供技术支持。其中，当前的油田测试设备主要存在以下不足：第一点是测试设备采集数据分散，现场无法直接调用，复测率高，油田节能监测的主要耗能设备包括抽油机、泵、加热炉、加热炉、压缩机、变压器等，当前采集的数据分散存储在自身的存储介质内，现场无法直接调用和数据处理，不易及时发现测试数据异常等方面的问题，引起重复监测，提高了监测成本。第二点是数据采集不同步，影响工况的准确判断，数据采集无法同步，主要依靠多名测试人员同时展开测量，无法保证各类采集数据在被测设备的同一运行周期内，缺少综合分析判断方法的数据基础，影响节能工况的准确判断和深入分析。第三点是现场不能立即出具监测结果，不能及时指导生产现场。受现场和仪器条件限制，监测数据采用人工抄录，返回基地后再人工录入，然后才能进行数据分析处理，数据处理周期长，不能准确及时的向生产现场提供监测结果并指导其调整，影响油田公司整体节能管理水平。第四点是缺乏技术支持，现场如果存在复杂情况，一般操作人员无法解决时，只能回到办公场所，整合现场测试数据，寻求技术专家的支持指导，然后操作人员再次返回现场测试验证。测试现场分布在全国各个油田，往返重复测试不仅增加了节能监测的成本，而且影响了出节能监测报告的时间，延迟了对生产的调节指导，不利于生产能耗的精细化管理。

另外，相关技术中的方案还存在其它方面的缺陷，如仅通过测试仪器的串口采集数据，采集数据不全、串口速度慢，各个设备不同厂家，接收测量开始的命令不同，无法实现各测试仪器同点数同频率的同步采集，仅能实现同时开始测量，对分析的可参考价值低。而且传输方式是将现场测试仪器串口数据打包发送，采用无线传输至远程数据采集中心再进行相应计算，不能有效缩短计算周期，不具备现场出具计算结果及分析评价功能，以及耗能设备节能运行的即测即调能力。

针对上述的相关技术中对于油田的设备监测无法及时提供节能数据的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据采集和处理***，以至少解决相关技术中对于油田的设备监测无法及时提供节能数据的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据采集和处理***，包括：多个数据采集设备，用于采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据；数据同步采集单元，与所述多个数据采集设备连接，用于同步传输所述多个运行数据；数据处理分析单元，与所述数据同步采集单元连接，用于对所述多个运行数据进行分析，确定出所述目标油田的节能评价数据；检测结果输出单元，与所述数据处理分析单元连接，用于向所述目标油田的管理端输出所述节能评价数据。

进一步地，所述多个运行设备包括下述至少之一：抽油机、机采潜油电泵、机采螺杆泵、泵机组、锅炉、加热炉、变压器。

进一步地，所述多个数据采集设备包括下述至少之一：电能综合测试仪，用于采集第一目标运行设备的电参数，其中，所述第一目标运行设备包括下述至少之一：所述抽油机、所述泵机组、所述变压器，所述电参数包括下述至少之一：电压值、电流值、功率因数、有功功率；示功仪，用于对第二目标运行设备进行示功图数据采集，与所述第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，所述第二目标运行设备至少包括：所述抽油机、所述机采潜油电泵、所述机采螺杆泵；动液面测试仪，用于对第二目标运行设备进行动液面深度数据采集；超声波流量计，用于对第三目标运行设备进行泵流量数据采集，与所述第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，所述第三目标运行设备至少包括：所述泵机组、所述锅炉、所述加热炉；烟气综合分析仪，用于对第四目标运行设备进行烟气成分、温度数据采集，与所述第三目标运行设备的流量数据采集实现数据同步，其中，所述第四目标运行设备至少包括：所述锅炉、所述加热炉。

进一步地，所述多个数据采集设备还包括：扫描设备，用于拍摄所述目标油田中多个工作设备，得到多张图片或图形码，其中，所述多个工作设备包括下述至少之一：电机、抽油机、泵机组、锅炉、加热炉、变压器；图片分析模块，与所述扫描设备连接，用于对所述图片或图形码进行分析，确定出每个所述工作设备的类型和型号。

进一步地，所述示功仪至少包括：位移传感器，用于检测所述第二目标运行设备的位移距离值，其中，所述位移传感器为激光位移测距仪；载荷传感器，用于检测所述第二目标运行设备的载荷值，其中，载荷传感器为压力感应传感器。

进一步地，还包括：第一CPU模块，设置在所述电能综合测试仪中，用于根据采集到的所述电参数的多个数值，按照预设处理方式对所述多个数值进行处理，以得到与所述多个数值对应的第一数字信号，其中，所述多个数值包括下述至少之一：平均值、累计值和实时值；第二CPU模块，设置在所述示功仪中，用于根据所述位移距离值和所述载荷值对应的电信号，按照所述预设处理方式对所述电信号进行处理，以得到与电信号对应的第二数字信号；第三CPU模块，设置在所述动液面测试仪中，用于读取所述第二目标运行设备记录的所述动液面深度数据；第四CPU模块，设置在所述超声波流量计中，用于读取所述第三目标运行设备的泵流量数据；第五CPU模块，设置在所述烟气综合分析仪中，用于读取所述第四目标运行设备的烟气成分和温度数据。

进一步地，所述预设处理方式至少包括：时序控制、数据校验、数据缓存和模数转换，其中，所述时序控制为预先设置的按照时间进度控制设备执行目标动作，所述数据校验为检测输入的数据包与输出的数据包是否相同，所述数据缓存为将校验通过的数据包放入预设设置的临时缓存区域中，所述模数转换为将电流值/电压值转换为数字信号。

进一步地，所述数据处理分析单元包括：数据处理计算模块，用于对所述多个运行数据进行数据分析和处理，以输出各类节能数据和节能图形，其中，所述各类节能数据至少包括：运行效率、负荷率、损失率、单位产量能耗；数据分析评价模块，用于对所述节能数据进行分析，输出节能评价结果，并将所述节能评价结果与节能评价模型进行比对，得到节能调整建议，其中，所述节能评价结果至少包括：运行效率的合格率，所述节能评价模型是根据多组历史运行数据和节能数据训练得到。

进一步地，所述检测结果输出单元还包括：报告生成单元，用于生成规范的原始记录报表、节能监测测算结果表和监测结果通知书。

进一步地，还包括：远程协助单元，用于根据所述节能评价数据，提供对所述目标油田进行节能操作的方案，其中，所述远程协助单元包括：服务器，用于存储所述多个运行数据和所述节能评价数据；客户端，用于接收远程传输的节能评价数据，将所述节能评价数据输出至目标客户端，并获取到所述目标客户端返回的新节能方案和诊断结果，其中，所述诊断结果为诊断数据采集和处理***返回的设备测试出现异常的回复文件。

在本发明实施例中，可以利用多个数据采集设备采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据，并通过数据同步采集单元同步传输多个运行数据，然后可以通过数据处理分析单元对多个运行数据进行分析，确定出目标油田的节能评价数据，最后可以通过检测结果输出单元，与数据处理分析单元连接，用于向目标油田的管理端输出节能评价数据。在该实施例中，可以利用数据处理分析单元及时确定出油田的节能评价数据，从而输出该节能评价数据，达到及时输出节能评价数据的效果，从而解决相关技术中对于油田的设备监测无法及时提供节能数据的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1(a)是根据本发明实施例的一种数据采集和处理***的示意图；

图1(b)是根据本发明实施例的一种可选的数据采集装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种数据采集和处理***的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明下述实施例可以应用于各种油田设备监测中，可以通过测试仪器对各个待测设备进行监测，并对监测的数据进行分析，同时出具检测报告和节能方案，以提高油田现场作业的工作效率和油田节能程度。本发明下述实施例中的工作设备包括但不限于：锅炉、机采潜油电泵(油井)、机采螺杆泵(油井)、泵机组、抽油机、加热炉、压缩机、变压器。下述实施例中的数据传输，可以采用无线通讯传输或串口数据传输。

实施例一

图1(a)是根据本发明实施例的一种数据采集和处理***的示意图，如图1(a)所示，该***可以包括：多个数据采集设备11、数据同步采集单元12、数据处理分析单元13、检测结果输出单元14，其中，

多个数据采集设备11，用于采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据。

可选的，多个运行设备包括下述至少之一：抽油机、机采潜油电泵、机采螺杆泵、泵机组、锅炉、加热炉、变压器。当然，在本发明实施例中，对于抽油机的检测，还可以适用于其它设备上，包括但不限于：潜油电泵(油井)、螺杆泵(油井)；而对于加热炉的检测方式，还可以适用于其它设备，如锅炉上。

另外，多个数据采集设备包括下述至少之一：电能综合测试仪，用于采集第一目标运行设备的电参数，其中，第一目标运行设备包括下述至少之一：抽油机、泵机组、变压器，电参数包括下述至少之一：电压值、电流值、功率因数、有功功率；示功仪，用于对第二目标运行设备进行示功图数据采集，与第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，第二目标运行设备至少包括：抽油机、机采潜油电泵、机采螺杆泵；动液面测试仪，用于对第二目标运行设备进行动液面深度数据采集；超声波流量计，用于对第三目标运行设备进行泵流量数据采集，与第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，第三目标运行设备至少包括：泵机组、锅炉、加热炉；烟气综合分析仪，用于对第四目标运行设备进行烟气成分、温度数据采集，与第三目标运行设备的流量数据采集实现数据同步，其中，第四目标运行设备至少包括：锅炉、加热炉。

本发明实施例中并不限定第一目标运行设备至第四目标运行设备，可以根据实际情况设置，并不限定其具体指向的设备，第一目标运行设备可以为抽油机、泵机组、变压器中任意一个，当然也可以是锅炉、机采潜油电泵(油井)、机采螺杆泵(油井)、泵机组、抽油机、加热炉、压缩机、变压器任意一个。

其中，电能综合测试仪采用两个频段将电参数的多个数值通过无线信号传输至数据同步采集单元中，其中，多个数值包括下述至少之一：平均值、累计值和实时值。即本发明实施例中不仅可以采集到两个频段的电参数的平均值和累计值，还可以得到其实时采集到的数值。

需要说明的是，示功仪至少包括：位移传感器，用于检测第二目标运行设备的位移距离值，其中，位移传感器为激光位移测距仪；载荷传感器，用于检测第二目标运行设备的载荷值，其中，载荷传感器为压力感应传感器；无线传输模块，用于根据预设频率无线传输位移距离值和载荷值；电源模块，用于为示功仪提供电能。本发明中的示功仪可以为无线示功仪。

上述超声波流量计可以对各个设备的泵流量进行采集，而烟气综合分析仪可以采集烟气成分和含量，从而为后续的数据分析做准备。

进一步地，在该数据采集与处理***中还包括：第一CPU模块，设置在电能综合测试仪中，用于根据采集到的电参数的多个数值，按照预设处理方式对多个数值进行处理，以得到与多个数值对应的第一数字信号，其中，多个数值包括下述至少之一：平均值、累计值和实时值；第二CPU模块，设置在示功仪中，用于根据位移距离值和载荷值对应的电信号，按照预设处理方式对电信号进行处理，以得到与电信号对应的第二数字信号；第三CPU模块，设置在动液面测试仪中，用于读取第二目标运行设备记录的动液面深度数据；第四CPU模块，设置在超声波流量计中，用于读取第三目标运行设备的泵流量数据；第五CPU模块，设置在烟气综合分析仪中，用于读取第四目标运行设备的烟气成分和温度数据。

需要说明的是，预设处理方式至少包括：时序控制、数据校验、数据缓存和模数转换，其中，时序控制为预先设置的按照时间进度控制设备执行目标动作，数据校验为检测输入的数据包与输出的数据包是否相同，数据缓存为将校验通过的数据包放入预设设置的临时缓存区域中，模数转换为将电流值/电压值转换为数字信号。

即可以在每个数据采集设备中设置一个CPU，其中，电能综合测试仪中的第一CPU模块和示功仪中的第二CPU模块，可以对输入的数据进行处理，包括上述时序控制、数据校验、数据缓存和模拟转换。

在本发明实施例中，多个数据采集设备还包括：扫描设备，用于拍摄目标油田中多个工作设备，得到多张图片或图形码，其中，多个工作设备包括下述至少之一：电机、抽油机、泵机组、锅炉、加热炉、变压器；图片分析模块，与扫描设备连接，用于对图片或图形码进行分析，确定出每个工作设备的类型和型号。

其中，上述的图形码可以包括但不限于：一维码和二维码。对于每个不同的设备会有不同的铭牌或者型号，通过图片等可以分析出该设备的具体类型和型号等数据。

可选的，在每个数据采集设备中还可以包括：电源模块和无线传输模块，其中，电源模块用于对每个数据采集设备进行供电，而无线传输模块用于传输各个数据采集设备至分析单元中。

图1(b)是根据本发明实施例的一种可选的数据采集装置的示意图，如图1(b)所示，该数据采集装置包括了：电源管理101、锂电池102、电源转换电路103、单片机104、无线模块105、信号调理电力路106、应力传感器107、激光传感器108、模数转换输出模块109、驱动电路110、指示灯111、通信接口电路112，其中，单片机还连接有晶振电路113，而通信接口电路112还可以连接其它测试仪器仪表。在本发明中，单片机即相当于上述的CPU，该数据采集装置可以设置在上述的各个运行设备中，以通过数据采集装置采集到各个运行设备的运行数据，并将运行数据转换为终端可识别的数字信号，以让终端输出测试结果。

可选的，上述的电源管理可以管理的不仅上述的锂电池，还可以是其它电能。而无线模块可以实现无线信号的传输，可以将采集到的数据无线传输至终端中，或者其它仪器中。

另一种可选的，上述的信号调理电路，可以将传感器检测到的数据传输至CPU中，或者其它仪器中。

数据同步采集单元12，与多个数据采集设备连接，用于同步传输多个运行数据；

其中，该数据同步采集单元包括：传感器模块，用于同步传输多个运行数据；数模转换模块，用于将多个运行数据进行数模转换，得到电流数据，其中，电流数据通过预设串口转换模块输出到数据处理分析单元。

数据处理分析单元13，与数据同步采集单元连接，用于对多个运行数据进行分析，确定出目标油田的节能评价数据。其中，该节能评价数据，可以是指对各个工作设备进行节能处理的评估数据，包括当前设备的运行数据和建议调整的数据。

在本示例性实施例中，数据处理分析单元包括：数据处理计算模块，用于对多个运行数据进行数据分析和处理，以输出各类节能数据和节能图形，其中，各类节能数据至少包括：运行效率、负荷率、损失率、单位产量能耗；数据分析评价模块，用于对节能数据进行分析，输出节能评价结果，并将节能评价结果与节能评价模型进行比对，得到节能调整建议，其中，节能评价结果至少包括：运行效率的合格率，节能评价模型是根据多组历史运行数据和节能数据训练得到。

通过上述的数据处理计算模块，可以对采集单元采集到的各项数据进行分析、计算和处理，从而确定怎样实现各个运行设备的节能操作。在处理得到节能数据后，可以通过数据分析评价模块评估设备当前运行的方式是否合理，然后自动生成节能调整建议或者节能调整书，便于后续工作人员进行处理。检测结果输出单元14，与数据处理分析单元连接，用于向目标油田的管理端输出节能评价数据。其中，该管理端可以是指管理油田作业过程的管理终端。

另外，该检测结果输出单元包括：报告生成单元，用于生成规范的原始记录报表、节能监测测算结果表和监测结果通知书。即可以将节能相关数据生成报表，并且还可以通过监测结果通知书告知相关用户或者管理人员，以进行后续的管理。

通过上述数据采集和处理***，可以利用多个数据采集设备11采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据，并通过数据同步采集单元12同步传输多个运行数据，然后可以通过数据处理分析单元13对多个运行数据进行分析，确定出目标油田的节能评价数据，最后可以通过检测结果输出单元14，与数据处理分析单元连接，用于向目标油田的管理端输出节能评价数据。在该实施例中，可以利用数据处理分析单元及时确定出油田的节能评价数据，从而输出该节能评价数据，达到及时输出节能评价数据的效果，从而解决相关技术中对于油田的设备监测无法及时提供节能数据的技术问题。

需要说明的是，本发明实施例中的数据采集和处理***还包括：远程协助单元，用于根据节能评价数据，提供对目标油田进行节能操作的方案，其中，远程协助单元包括：服务器，用于存储多个运行数据和节能评价数据；客户端，用于接收远程传输的节能评价数据，将所述节能评价数据输出至目标客户端，并获取到所述目标客户端返回的新节能方案和诊断结果，其中，所述诊断结果为诊断数据采集和处理***返回的设备测试出现异常的回复文件。

其中，上述目标客户端可以是专家所使用的客户端，油田现场在设备数据采集和数据分析时，如果出现异常或者其它问题，可以发送给目标客户端，以让专家远程提供协助，从而实现数据。

即本发明实施例中，可以通过该远程协助单元来及时得到远程协助，以在油田工作现场出现困难时，及时通过远程协助来调整工作方式，从而实现远程数据的共享，提高工作效率。

实施例二

图2是根据本发明实施例的另一种数据采集和处理***的示意图，如图2所示，该***可以包括：抽油机节能监测子***21、泵机组节能监测子***22、加热炉节能监测子***23、变压器节能监测子***24、节能监测诊断平台25和远程智能分析诊断平台26。

其中，抽油机节能监测子***，包含便携扫描录入处理器2101，无线示功仪2102，无线动液面测试仪2103，电能综合测试仪2104、D/A串口转换处理器2105，其中，便携扫描录入处理器2101完成现场电机铭牌、抽油机铭牌的自动识别，转换，相关测试生产信息的录入；无线示功仪2102完成抽油机现场功图数据的采集，实现与电参数同步；无线动液面测试仪实现无线控制发枪，测试油井液面深度；电能综合测试仪2104完成抽油机电参数的采集，D/A串口转换处理器2105采集电能综合测试仪的电压输出的采集和串口数据，并对数据进行处理，并通过无线网络将数据发送到节能监测诊断平台25。

而泵机组节能监测子***22包括：便携扫描录入处理器2201、电能综合测试仪2202、D/A串口转换处理器2203、多协议转换器2204、超声波流量计2205，其中，；便携扫描录入处理器2201完成现场电机铭牌、泵铭牌的自动识别，转换，相关测试生产信息的录入，超声波流量计采集现场泵流量，多协议转换器2204可以针对不同型号的流量计，对串口协议进行解析，无线发送到现场节能监测诊断平台；电能综合测试仪2202完成泵机组电参数的采集，D/A串口转换处理器2203可以采集电能综合测试仪的电压输出的采集和串口数据的，并对数据进行处理，通过无线通讯网络发送到节能监测诊断平台25。

可选的，锅炉节能监测子***23包括：便携扫描录入处理器2301，多协议转换器2302，锅炉PLC控制器2303，蓝牙串口中转处理器2304，燃烧效率测定仪2305，其中，燃烧效率测定仪2305监测目标锅炉烟气成分，蓝牙串口中转处理器2304用于解析不同型号燃烧效率测定仪的串口、蓝牙协议，并且对数据解析的数据进行处理，然后可以无线发送到节能监测诊断平台；多协议转换器2302完成多锅炉PLC控制器协议的解析转换，读取相关流量、压力、温度数据，然后通过无线网络将数据发送到节能监测诊断平台；便携扫描录入处理器2301完成锅炉现场设备铭牌、二维码的自动识别，转换，相关测试生产信息的录入。

变压器节能监测子***24，可以包括：D/A串口转换处理器2401、电能综合测试仪2402、变压器2403，其中，电能综合测试仪2402用于采集变压器的电参数，D/A串口转换处理器2401完成对电能综合测试仪的电压输出的采集和串口数据的采集，并对数据进行处理，最后可以通过无线网络发送到节能监测诊断平台。

可选的，现场节能监测诊断平台针对油田主要耗能设备进行能耗监测评价，其可以实现无线接收现场各测试仪器实时数据；测试数据的同步、同周期无线采集、存储；对监测数据进行数据处理、存储、同步曲线的绘制、分析，节能效率计算，测试结果的初步诊断。现场出具节能检测报告。4G/GPRS/光纤远传现场监测设备的数据到远程智能分析诊断平台26，以得到诊断结果。

可选的，远程智能分析诊断平台26可以利用目标用户(如专家)客户端，从服务器取现场传回的监测数据，根据目标用户的经验判断分析，为现场提供技术支持，解决问题，实现资源共享。

本发明实施例中，电能综合测试仪实现数据无线采集，其可以使用3169钳式电力计，该仪器具有D/A接口和RS232C通信接口,根据各耗能设备运行负载特征，D/A接口主要用于抽油机节能监测的电参数同步传输，包括电压、电流、有功、功率因数四个电参数指标；通过RS232C通信接口打包采集各参数值、累计值、平均值等计算数据。考虑到耗电设备的节能监测均需要使用电能综合测试仪，而各设备所需的现场传输距离和穿透绕射能力要求不同，选择两个不同频段的无线传输方案，并集成到一个电路板上，共用1个电池，两路电源设计。

需要说明的是，无线示功仪实现数据采集，其可以包括位移传感器、载荷传感器、CPU数据采集处理模块、无线传输模块、电源模块等，其中位移传感器采用激光位移测距仪；CPU选用MSP430F5438单片机；无线传输模块芯片选择中心频率为2.4GHz的无线通信模块。

可选的，本发明中的无线传输装置可以采用抗干扰设计，包括采用无线射频技术，开放3个工作信道，避免同频干扰；电路板布线、金属外壳、屏蔽功能的芯片、选择最佳传输速率等硬件抗干扰设计。

另外，本发明实施例中的超声波流量计可以使用TDS-100H型超声波流量计，底部有RS232C通信接口，无线传输模块需满足现场传输距离和穿透绕射能力的要求，可选择RTWM-A2F470和JZX891两款无线模块。采用防爆电池和本质安全型电路设计，满足现场防爆要求。

在无线传输网络设计上，采取点对多的方式，上位机作为主站，其他采集模块作为从站。主站控制同步测试、同步分时读取电参、示功仪、动液面设备。在同步采集中设计完善、健全的同步控制通信报文及报文解析机制实现采集数据的同步控制。

本发明实施例可以实现测试设备一键式同步测试控制，以及电参数与示功图、动液面、流量、温度、压力、露点等参数同步无线采集，采集的数据通过配套软件***实现实时多数据图形显示及计算结果输出。这样可以减轻油田节能监测的人工工作量，避免人工输入错误，有效减少节能计算分析周期和复测率，同时提高了节能监测数据精度和数据的可分析性。

另外，本发明还可以实现远程协助，通过远程技术支持，实现节能参数指标现场计算与评价、数据远传、后台专家诊断以及数据库存储与共享等功能，使得节能监测工作更及时准确，充分利用了少数专家的经验，降低了基层监测人员的计算分析能力要求。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据采集和处理***，其特征在于，包括：

多个数据采集设备，用于采集目标油田中多个运行设备在运行过程中的多个运行数据；

数据同步采集单元，与所述多个数据采集设备连接，用于同步传输所述多个运行数据；

数据处理分析单元，与所述数据同步采集单元连接，用于对所述多个运行数据进行分析，确定出所述目标油田的节能评价数据；

检测结果输出单元，与所述数据处理分析单元连接，用于向所述目标油田的管理端输出所述节能评价数据。

2.根据权利要求1所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述多个运行设备包括下述至少之一：抽油机、机采潜油电泵、机采螺杆泵、泵机组、锅炉、加热炉、变压器。

3.根据权利要求2所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述多个数据采集设备包括下述至少之一：

电能综合测试仪，用于采集第一目标运行设备的电参数，其中，所述第一目标运行设备包括下述至少之一：所述抽油机、所述泵机组、所述变压器，所述电参数包括下述至少之一：电压值、电流值、功率因数、有功功率；

示功仪，用于对第二目标运行设备进行示功图数据采集，与所述第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，所述第二目标运行设备至少包括：所述抽油机、所述机采潜油电泵、所述机采螺杆泵；

动液面测试仪，用于对第二目标运行设备进行动液面深度数据采集；

超声波流量计，用于对第三目标运行设备进行泵流量数据采集，与所述第一目标运行设备的电参数实现数据同步，其中，所述第三目标运行设备至少包括：所述泵机组、所述锅炉、所述加热炉；

烟气综合分析仪，用于对第四目标运行设备进行烟气成分、温度数据采集，与所述第三目标运行设备的流量数据采集实现数据同步，其中，所述第四目标运行设备至少包括：所述锅炉、所述加热炉。

4.根据权利要求1所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述多个数据采集设备还包括：

扫描设备，用于拍摄所述目标油田中多个工作设备，得到多张图片或图形码，其中，所述多个工作设备包括下述至少之一：电机、抽油机、泵机组、锅炉、加热炉、变压器；

图片分析模块，与所述扫描设备连接，用于对所述图片或图形码进行分析，确定出每个所述工作设备的类型和型号。

5.根据权利要求3所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述示功仪至少包括：

位移传感器，用于检测所述第二目标运行设备的位移距离值，其中，所述位移传感器为激光位移测距仪；

载荷传感器，用于检测所述第二目标运行设备的载荷值，其中，载荷传感器为压力感应传感器。

6.根据权利要求5所述的数据采集和处理***，其特征在于，还包括：

第一CPU模块，设置在所述电能综合测试仪中，用于根据采集到的所述电参数的多个数值，按照预设处理方式对所述多个数值进行处理，以得到与所述多个数值对应的第一数字信号，其中，所述多个数值包括下述至少之一：平均值、累计值和实时值；

第二CPU模块，设置在所述示功仪中，用于根据所述位移距离值和所述载荷值对应的电信号，按照所述预设处理方式对所述电信号进行处理，以得到与电信号对应的第二数字信号；

第三CPU模块，设置在所述动液面测试仪中，用于读取所述第二目标运行设备记录的所述动液面深度数据；

第四CPU模块，设置在所述超声波流量计中，用于读取所述第三目标运行设备的泵流量数据；

第五CPU模块，设置在所述烟气综合分析仪中，用于读取所述第四目标运行设备的烟气成分和温度数据。

7.根据权利要求6所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述预设处理方式至少包括：

时序控制、数据校验、数据缓存和模数转换，其中，所述时序控制为预先设置的按照时间进度控制设备执行目标动作，所述数据校验为检测输入的数据包与输出的数据包是否相同，所述数据缓存为将校验通过的数据包放入预设设置的临时缓存区域中，所述模数转换为将电流值/电压值转换为数字信号。

8.根据权利要求1所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述数据处理分析单元包括：

数据处理计算模块，用于对所述多个运行数据进行数据分析和处理，以输出各类节能数据和节能图形，其中，所述各类节能数据至少包括：运行效率、负荷率、损失率、单位产量能耗；

数据分析评价模块，用于对所述节能数据进行分析，输出节能评价结果，并将所述节能评价结果与节能评价模型进行比对，得到节能调整建议，其中，所述节能评价结果至少包括：运行效率的合格率，所述节能评价模型是根据多组历史运行数据和节能数据训练得到。

9.根据权利要求1所述的数据采集和处理***，其特征在于，所述检测结果输出单元还包括：

报告生成单元，用于生成规范的原始记录报表、节能监测测算结果表和监测结果通知书。

10.根据权利要求1所述的数据采集和处理***，其特征在于，还包括：远程协助单元，用于根据所述节能评价数据，提供对所述目标油田进行节能操作的方案，其中，所述远程协助单元包括：

服务器，用于存储所述多个运行数据和所述节能评价数据；

客户端，用于接收远程传输的节能评价数据，将所述节能评价数据输出至目标客户端，并获取到所述目标客户端返回的新节能方案和诊断结果，其中，所述诊断结果为诊断数据采集和处理***返回的设备测试出现异常的回复文件。

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