[发明专利]一种基于RFID的高压管汇元件管理系统及管理方法

说明书

一种基于RFID的高压管汇元件管理系统，RFID电子标签与读写器之间进行数据传输，读写器和电脑终端通过外网与云服务器进行数据交互，云服务器通过VPN通道及硬件防火墙与VPN服务器连接，VPN服务器与后台服务器连接，主控计算机和电脑终端通过内网对后台服务器进行访问；所述软件包括读写器操作软件和电脑端操作软件，读写器操作软件对高压管汇元件的状态进行录入、储存和分析，电脑端操作软件对管理系统后台进行写入、修改和设定。本发明通过向各高压管汇元件管理部门演绎RFID技术在高压管汇元件管理中的具体应用，以解决手工记录并建立纸质档案效果不佳的问题。

技术领域

本发明涉及高压管汇元件管理系统及管理方法，具体涉及基于RFID的高压管汇元件管理系统的实现方法。

背景技术

压裂作业是提高油气井产量的重要手段之一，对于低渗透油气田，压裂作业已经是必不可少的技术措施，加之近些年页岩气非常规能源的逐步开发，压裂作业呈现出排量大、压力高、连续作业时间长的上升趋势。高压管汇元件是压裂过程高压流体传输的通道，长期处于高压状态且使用频繁，工作压力可达到一百多兆帕，是酸化压裂井控管理的核心部分，在作业过程中容易发生断裂、刺漏等质量事故，导致压裂施工效率低下，同时也存在着较大的安全风险,因此高压管汇元件的管理显得尤为重要。目前高压管汇元件主要采用手工记录并建立纸质档案的方式进行管理，随着高压管汇元件需求量的增大，管理难度越来越大，安全风险高。对于大型压裂施工，现场高压管汇元件的使用多达500余件，高压管汇元件的检测编号容易磨损，部分高压管汇元件无法追溯，因此对高压管汇元件的使用情况统计难度较大。手工记录统计高压管汇元件使用、检测情况繁琐，导致高压管汇元件相关数据信息采集效率低。记录过程中容易产生纰漏，出现信息断档，存在因漏检而导致的高压管汇元件超期服役现象，增加了刺漏、爆炸等安全隐患。无法对高压管汇元件的使用、检测情况进行有效实时监控。针对存在的问题，有必要通过信息化系统对高压管汇元件的使用、检测、维护保养等情况进行全方位管理。

由于石油工程领域具有一定的封闭性，与其它领域相比，很多新技术、新方法都没有得到较快的推广应用，例如RFID技术。RFID技术作为构建物联网的关键技术近年来受到了人们的关注，该技术可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。RFID技术的基本工作原理：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的设备信息，或者由标签主动发送某一频率的信号，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RFID的高压管汇元件管理系统及管理方法，通过向各高压管汇元件管理部门演绎RFID技术在高压管汇元件管理中的具体应用，以解决手工记录并建立纸质档案效果不佳的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于RFID的高压管汇元件管理系统，所述管理系统包括硬件和软件，其特征在于：硬件包括RFID电子标签、读写器、电脑终端、外网、云服务器、硬件防火墙、VPN服务器、内网、后台服务器及主控计算机，其中RFID电子标签与读写器之间进行数据传输，读写器和电脑终端通过外网与云服务器进行数据交互，云服务器通过VPN通道及硬件防火墙与VPN服务器连接，VPN服务器与后台服务器连接，主控计算机和电脑终端通过内网对后台服务器进行访问；所述软件包括读写器操作软件和电脑端操作软件，读写器操作软件对高压管汇元件的状态进行录入、储存和分析，电脑端操作软件对管理系统后台进行写入、修改和设定。

高压管汇元件包括压裂作业所需的各类阀、管汇、接头、由壬、压裂头、除砂器等,压力等级为35MPa、70MPa、105MPa及140MPa。

RFID电子标签为无源抗金属电子标签，RFID电子标签为铝合金外壳加陶瓷封装，通过不锈钢卡箍固定在高压管汇元件上。