采用物联网技术的油井测量系统

技术领域

本发明属于原油单井测量装置技术领域，具体涉及一种采用物联网技术的油井测量系统。

背景技术

物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

油井测量系统一般分为油液测量部分和气体测量部分，在对采出的原油进行气液分离后，分别对油液和气体进行测量。

涡街流量计是气体测量部分常用的一种流量计，基本原理是卡门旋涡原理，即：旋涡分离频率与流速成正比。具体应用为：在测量管道内插入有一个近似为等腰三角形的柱体，柱体的轴线与被测介质流动方向垂直，底面迎向流体，当被测介质流过柱体时，在柱体两侧交替产生旋涡，旋涡不断产生和分离，在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡，旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。

实际中会面临这样的问题：采出来的气体有一定的腐蚀性或带有杂质，会使腐蚀柱体或者附着在柱体的底面上，使柱体变形，无法规律形成漩涡，导致计量不准确形成。

而柱体是固定在涡街流量计的测量管内的，其磨损或附着杂物不易观察，油井多在荒郊野外，仪表拆卸检查不方便，且重新安装后还需要再次校准，这样操作会大大延误生产。因此设计一种能够实施监控磨损程度或不易附着杂物的涡街流量计，对于实现石油智能化管理是十分重要的。

发明内容

为了满足上述要求，本发明提供一种采用物联网技术的油井测量系统，该种采用物联网技术的油井测量系统充分利用物联网可以信息共享的特点，对其中的涡街流量计柱体磨损可直观了解，合理安排维修，保证计量准确。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用物联网技术的油井测量系统，包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间安装有柱体，所述柱体最外层为不透明外壳，所述不透明外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述不透明外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有透明物，所述透明物的耐磨性不低于不透明外壳，所述不透明外壳内为透明内壳，所述透明内壳内设有光源，所述光源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道内部相通，观测管道内设有摄像头，所述摄像头与控制器相连。

优选的，所述无线数据收发器采用4G或5G信号与控制中心相连。

优选的，所述不透明外壳材质为不锈钢或铝合金。

优选的，所述透明物和透明非金属壳材质均为玻璃。

优选的，所述通孔为长条形。

优选的，所述光源为红色光源。

优选的，所述柱体的横截面为等边三角形。

优选的，所述摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。

优选的，所述摄像头为广角摄像头。

通过设置观测管道的位置和数量，保证柱体的每一处都能被拍摄到，每隔一段时间，打开光源，通过摄像头对柱体的各面进行拍摄，然后将图片传输给控制中心，进行人工或软件分析，正常情况下，柱体各面上会在图片显示有与通孔形状一样的光斑。

如果柱体发生过量磨损，则图片上出现的光斑会变多，根据柱体上的磨损位置，以及磨损面积的大小，分析其对测量结果的影响，进行补偿运算，或对涡街流量计进行更换。

如果柱体表面出现杂物附着，则图片上原有的光斑面积会变小，或者光斑变暗淡，那么旋转柱体，使附着面顺向被测流体流向，这样被测流体就会带走吸附在上面的杂物，然后再归位柱体，同时进行补偿运算，例如，取柱体旋转前后相同时间的流量平均值。

优选方案中，柱体的横截面为等边三角形，直接将柱体的一个底面旋转变换成底面即可，无需进行补偿运算。

摄像头活动设置于观测管道内，当摄像头镜头被异物遮挡或故障，只需要关闭一侧进气阀门，将摄像头拆出清洗或更换即可，过程很快，对生产影响小。

本发明的有益效果是：深入挖掘物联网的优点，并将其应用于原油单井测量系统的维护，采用本系统，保证工作人员会实时掌握区域内仪表的磨损情况，合理安排维修工作，避免不必要的停产检修。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明；

图1是本发明的结构示意图。

图2是柱体的结构示意图。

图3是实例1柱体旋转后的结构示意图。

图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，不透明外壳，5.2透明内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.摄像头，12.光源。

具体实施方式

实例1

图1、图2和图3中，是一种采用物联网技术的油井测量系统，图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，不透明外壳，5.2透明内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.摄像头，12.光源。包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间安装有柱体，所述柱体最外层为不透明外壳，所述不透明外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述不透明外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有透明物，所述透明物的耐磨性不低于不透明外壳，所述不透明外壳内为透明内壳，所述透明内壳内设有光源，所述光源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道内部相通，观测管道内设有摄像头，所述摄像头与控制器相连。

本实例中，所述无线数据收发器采用4G信号与控制中心相连。

本实例中，所述不透明外壳材质为不锈钢。

本实例中，所述透明物和透明非金属壳材质均为玻璃。

本实例中，所述通孔为长条形。

本实例中，所述光源为红色光源。

本实例中，所述摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。

本实例中，所述摄像头为广角摄像头。

实例2

图1和图2中，是一种采用物联网技术的油井测量系统，图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，不透明外壳，5.2透明内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.摄像头，12.光源。包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间安装有柱体，所述柱体最外层为不透明外壳，所述不透明外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述不透明外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有透明物，所述透明物的耐磨性不低于不透明外壳，所述不透明外壳内为透明内壳，所述透明内壳内设有光源，所述光源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道内部相通，观测管道内设有摄像头，所述摄像头与控制器相连。

本实例中，所述无线数据收发器采用5G信号与控制中心相连。

本实例中，所述不透明外壳材质为不锈钢。

本实例中，所述透明物和透明非金属壳材质均为玻璃。

本实例中，所述通孔为长条形。

本实例中，所述光源为红色光源。

本实例中，所述柱体的横截面为等边三角形。

本实例中，所述摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。

本实例中，所述摄像头为广角摄像头。