煤层气丛式井的数据采集系统及通信方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种煤层气丛式井的数据采集系统及通信方法，属于煤层气数据采集通信领域。该系统包括：数据采集仪表组件以及数据采集控制终端；数据采集仪表组件包括多组数据采集仪表，每组数据采集仪表包括多种类型的数据采集仪表，多组数据采集仪表的组数与煤层气丛式井井场中煤层气井的数量相同；数据采集控制终端包括可编程逻辑控制器、智能排采控制器、电量模块以及数据无线接收发射模块。该系统可以实现煤层气丛式井一控多的数据采集控制，大大降低了自动化投资费用，提升了数据传输通信的速度和稳定性。传输通信的速度和稳定性。传输通信的速度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
煤层气丛式井的数据采集系统及通信方法


[0001]本专利技术实施例涉及煤层气数据采集通信领域，特别涉及一种煤层气丛式井的数据采集系统及通信方法。

技术介绍

[0002]随着煤层气井开采速度规模的增大，与煤层气安全、环保政策法规的日趋严格，井场征地难度逐渐增大。因此，煤层气丛式井，即一个井场多口煤层气井，在产能建设中逐渐成为主导井型。
[0003]目前煤层气丛式井的数据采集控制多采用一控一的数据采集控制方法，即一个数据采集控制单元采集控制一口单井。其采集的主要过程为：将井口的无线仪表采集到的数据发送到井口控制单元；井口控制单元接收到各项数据后，通过紫蜂协议(ZigBee)无线通讯设备把数据上传到多井集联控制器RTU(Remote Terminal Units，远程终端单元)，多井集联控制器RTU对接收到的数据做出分析并进行相应的控制和处理操作；之后，再将数据继续上传到主控制器RTU。
[0004]这种方法导致一个丛式井井场有多个井口控制单元和RTU控制柜，增加了丛式井的投资费用。并且，由于井场布线复杂凌乱增加了后期的维护工作量。同时在煤层气井数据传输通信的过程中基本采用无线及串口的方式，限制了数据传输的速度和稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种煤层气丛式井的数据采集系统及通信方法，以解决相关技术中的问题。所述技术方案如下：
[0006]一种煤层气丛式井的数据采集系统，该系统包括：数据采集仪表组件以及数据采集控制终端；
[0007]所述数据采集仪表组件包括多组数据采集仪表，所述多组数据采集仪表中的每组数据采集仪表分别设置于对应的煤层气井中，所述每组数据采集仪表包括多种类型的数据采集仪表，所述多组数据采集仪表的组数与煤层气丛式井井场中煤层气井的数量相同；
[0008]所述数据采集控制终端包括可编程逻辑控制器PLC、智能排采控制器、电量模块以及数据无线接收发射模块，所述PLC与所述数据采集仪表组件有线连接，所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式连接，所述电量模块与所述PLC进行连接，所述数据无线接收发射模块与所述PLC采用网口通信的方式连接。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述每组数据采集仪表包括的多种类型的数据采集仪表包括流量计、压力计、管压表、套压表以及接近开关中的至少一种。
[0010]在一种可能的实施方式中，所述每组数据采集仪表的数据采集与通信是相互独立的。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述PLC与所述数据采集仪表组件有线连接，包括：
[0012]所述PLC与所述数据采集仪表组件中的多组数据采集仪表均通过同沟地下敷设铠
装屏蔽电缆的方式连接；
[0013]所述PLC设置有多个点位，所述多个点位与所述多组数据采集仪表一一对应，所述多个点位中的任一点位具有固定的编号，所述多个点位的编号各不相同。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式连接，包括：
[0015]所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式进行双向通信，所述智能排采控制器用于通过所述PLC对相应煤层气井的数据进行采集与控制。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述数据无线接收发射模块与所述PLC采用网口通信的方式连接，包括：
[0017]所述数据无线接收发射模块采用互联网协议第六版IPV6网口通信模式由所述PLC获取采集数据，并将所述采集数据无线发射至所述煤层气丛式井井场对应的通信基站，所述通信基站以主干光缆的方式将所述采集数据传输至煤层气数据控制中心，所述采集数据包括所述多组数据采集仪表采集的煤层气井数据与所述电量模块采集的所述数据采集控制终端的电量数据。
[0018]一种煤层气丛式井的数据采集通信方法，所述方法包括：
[0019]煤层气丛式井中的多组数据采集仪表分别采集对应的煤层气井数据，将采集的煤层气井数据采用有线方式传输至数据采集控制终端，所述多组数据采集仪表中的每组数据采集仪表分别设置于对应的煤层气井中，所述数据采集控制终端包括可编程逻辑控制器PLC、智能排采控制器、电量模块以及数据无线接收发射模块；
[0020]所述PLC接收所述多组数据采集仪表传输的所述煤层气井数据；
[0021]所述PLC采用串口通信的方式与所述智能排采控制器进行双向通信，所述智能排采控制器用于通过所述PLC对相应煤层气井的数据进行采集与控制；
[0022]所述电量模块与所述PLC采用网口通信的方式进行连接，所述电量模块用于采集所述数据采集控制终端的电量数据并将所述电量数据传输至所述PLC；
[0023]所述数据无线接收发射模块采用网口通信模式通过所述PLC获取采集数据，将所述采集数据传输至煤层气数据控制中心，所述采集数据包括所述煤层气井数据及所述电量数据。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述每组数据采集仪表包括多种类型的数据采集仪表，所述多种类型的数据采集仪表包括流量计、压力计、管压表、套压表以及接近开关中的至少一种，所述多组数据采集仪表的组数与所述煤层气丛式井井场中煤层气井的数量相同。
[0025]在一种可能的实施方式中，所述煤层气丛式井中的多组数据采集仪表分别采集对应的煤层气井数据，将采集的煤层气井数据采用有线方式传输至井场数据采集控制终端，包括：
[0026]所述多组数据采集仪表分别采集对应的煤层气井数据，将采集的煤层气井数据分别通过同沟地下敷设铠装屏蔽电缆的方式传输至所述数据采集控制终端中，所述每组数据采集仪表的数据采集与通信是相互独立的。
[0027]在一种可能的实施方式中，所述PLC设置有多个点位，所述多个点位与所述多组数据采集仪表一一对应，所述多个点位中的任一点位具有固定的编号，所述多个点位的编号
各不相同
[0028]在一种可能的实施方式中，所述数据无线接收发射模块采用网口通信模式通过所述PLC获取采集数据，将所述采集数据传输至煤层气数据控制中心，包括：
[0029]所述数据无线接收发射模块采用互联网协议第六版IPV6网口通信模式通过所述PLC获取采集数据，将所述采集数据无线发射至所述煤层气丛式井井场对应的通信基站，所述通信基站以主干光缆的方式将所述煤层气井数据传输至煤层气数据控制中心。
[0030]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过煤层气丛式井数据采集系统可以实现一个数据采集系统采集和控制多口井，从而实现了丛式井的一控多的数据采集与控制。实现了节能、节电、安全环保的生产方式，降低了井场的自动化投入费用。并实现了通信方法的优化传输，提升了数据传输通信的速度和稳定性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述的附图仅仅是对本专利技术的一些实施例的说明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层气丛式井的数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集仪表组件以及数据采集控制终端；所述数据采集仪表组件包括多组数据采集仪表，所述多组数据采集仪表中的每组数据采集仪表分别设置于对应的煤层气井中，所述每组数据采集仪表包括多种类型的数据采集仪表，所述多组数据采集仪表的组数与煤层气丛式井井场中煤层气井的数量相同；所述数据采集控制终端包括可编程逻辑控制器PLC、智能排采控制器、电量模块以及数据无线接收发射模块，所述PLC与所述数据采集仪表组件有线连接，所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式连接，所述电量模块与所述PLC进行连接，所述数据无线接收发射模块与所述PLC采用网口通信的方式连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每组数据采集仪表包括的多种类型的数据采集仪表包括流量计、压力计、管压表、套压表以及接近开关中的至少一种。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每组数据采集仪表的数据采集与通信是相互独立的。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PLC与所述数据采集仪表组件有线连接，包括：所述PLC与所述数据采集仪表组件中的多组数据采集仪表均通过同沟地下敷设铠装屏蔽电缆的方式连接；所述PLC设置有多个点位，所述多个点位与所述多组数据采集仪表一一对应，所述多个点位中的任一点位具有固定的编号，所述多个点位的编号各不相同。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式连接，包括：所述智能排采控制器与所述PLC采用串口通信的方式进行双向通信，所述智能排采控制器用于通过所述PLC对相应煤层气井的数据进行采集与控制。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的系统，其特征在于，所述数据无线接收发射模块与所述PLC采用网口通信的方式连接，包括：所述数据无线接收发射模块采用互联网协议第六版IPV6网口通信模式由所述PLC获取采集数据，并将所述采集数据无线发射至所述煤层气丛式井井场对应的通信基站，所述通信基站以主干光缆的方式将所述采集数据传输至煤层气数据控制中心，所述采集数据包括所述多组数据采集仪表采集的煤层气井数据与所述电量模块采集的所述数据采集控制终端的电量数据。7.一种煤层气丛式井的数据采集通信方法，其特征在于，所述方法包括：煤层气丛式井中的多组数据采...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀萍，吴春升，邢俊杰，薛占新，陈勇智，王冀川，甄少杰，马旭斌，原红超，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：