[发明专利]嵌入式油井参数实时采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动化信息处理技术领域，涉及一种石油生产过程中过程参数实时采集系统，是利用嵌入式技术设计完成的实时数据采集存储装置，适用于海洋或荒漠环境下的油井参数的实时采集、存储与远程传送。

背景技术

我国油气资源相对贫乏，国内众多已开发油田受油气资源储量限制产能逐渐萎缩，而新勘测和开发的油田大多处于沙漠或近海海域等位置偏远、环境极端恶劣、不适合生产人员生存和长期现场监控的地区。但石油勘探和开发过程中生产人员又必须不断地进行各种油气藏的动态测试，实时监控、测取油气藏的地层静态压力、地层温度等动态参数，并依据这些参数准确评价油田产能，优化油田产能的评价方法，确定合理的开发方案以延长油田生产寿命、以及安全生产等。恶劣的自然环境和艰苦的工作环境为石油生产人员带来了极大困难。特别是近海海上油田，生产人员无法长期驻守，需要经常出海巡视各油井生产情况、检测重要油井参数和设备完好情况，一旦遇到台风或恶劣天气无法出海，几天乃至几周内油井的重要参数都无法获知，安全生产、开发计划、产能优化也就无从谈起，“井喷”、生产设施损坏等情况的缺失造成应急预案难以及时启动，从而造成重大经济损失和安全事故隐患。为此，有必要开发一种适用于海洋或荒漠等恶劣环境的油井参数实时采集系统，实现测井过程中油井参数的实时采集和存储、自主根据参数变化情况对油井生产阀门进行自动控制，提高油井开发的测试性能，提高油气田勘探效率，确保油气田的安全生产和合理开发。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式油井参数实时采集系统，在油气井勘探开发过程中实现实时参数测量与存储，无需工作人员在油井现场值守，能通过远程控制操作实现整个试井过程的井下油井参数的解释，提高油井开发的测试性能，提高油气田勘探开发的效率，为安全生产和产能优化提供直接依据。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于ARM9处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式实时数据采集系统，包括ARM采集器、无线通讯模块、供电电源、传感器；其中ARM采集器包括ARM处理器系统板、数据存储器、无线通讯模块、液晶显示屏、触摸屏和防水外壳；其中：

ARM处理器系统板含有ARM处理器、电源管理部分、实时时间部分和USB、RS232、RS485、以太网多种通讯接口；

传感器为复数个，每一传感器含有两个RS232接口；

ARM采集器的RS232口与传感器T1的第一个RS232接口相连，传感器T1的第二个RS232接口与传感器T2的第一个RS232接口连接，其余传感器按照同样方式串接下去，最后一个传感器Tn的第二个RS232接口用专用封堵头封堵；每一传感器不预先设定地址，ARM采集器根据硬件连接情况自动识别所连接传感器的个数；ARM采集器最大能够与16台传感器连接；

无线通讯模块通过自定义双排20芯接头与ARM处理器系统板连接，无线通讯模块含有SIM卡或UIM卡，安装在ARM处理器系统板上；

供电电源以直流电压为系统供电；

数据存储器为SD卡存储设备，通过SD卡插槽固定在ARM处理器系统板上；

液晶显示屏与ARM处理器系统板的显示口通过33芯扁平排线电气连接，液晶显示屏、ARM处理器系统板通过螺钉机械连接，固定在防水外壳的前面板上。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述无线通讯模块为CDMA通讯模块或GPRS通讯模块。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述数据存储器的容量为≤4GByte，能随时从插槽中取出。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述液晶显示屏为16位真彩色显示屏，分辨率为320*240像素，液晶显示屏上方安装5.8英寸触摸屏，触摸屏与ARM处理器系统板的触摸屏输入口通过4芯连接线连接，触摸屏通过双面胶固定在液晶显示屏的上方。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述供电电源包括开关电源和12V/7.2AH蓄电池，将110/220V交流电转换为12V/5V双直流电压为系统供电，供电电源通过内置UPS切换开关控制蓄电池充放电。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述ARM数据采集器在进行本地数据回放时，通过USB、RS232、以太网三种接口中的任一种与笔记本计算机连接。

所述的嵌入式实时数据采集系统，其所述ARM数据采集器远程通讯时，通过RS232接口与无线通讯模块连接，经过无线通讯公网和Internet网络，与挂接在Internet网络上的监控计算机通讯，远程对采集数据进行实时监测。