一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法，属于原油加热撬领域。包括传感器组，用于采集太阳辐射能、风能、空气温湿度和原油温度，并将采集的实时数据发送至本地PLC；本地PLC，其用于接收传感器组采集的实时数据，将实时数据发送至云端控制器，接收云端控制器反馈的寻优决策指令，并将寻优决策指令发送至执行机构；云端控制器，用于接收本地PLC转发的实时数据，在节能算法、节费算法、原油温度优先算法之间寻优，并将寻优决策指令发送至本地PLC；执行机构，用于接收本地PLC转发的寻优决策指令，输出节能模式、节费模式或原油温度优先模式。本发明专利技术灵活调动太阳能、风能、空气能、蓄能、电加热多种加热方式，最大程度利用新能源的多能互补方案。能源的多能互补方案。能源的多能互补方案。

【技术实现步骤摘要】
一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法


[0001]本专利技术属于原油加热撬领域，尤其涉及一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]对于油田原油采出液的加热，通常需要使用原油加热撬进行。传统的加热方式通过电加热、水套炉等方式，加热耗能较多，成本也很高。随着节能减排的政策引导，传统的高耗能方式逐步淘汰，部分井口采用了太阳能加热的方式。
[0004]例如申请号为CN202110875456.2、名称为一种用于原油的太阳能加热方法及设备的中国专利技术专利申请，该申请公开了以下内容：获取来自第一温度传感器的第一温度以及原油抵达时间；其中，所述第一温度传感器设置于原油加热区域，所述原油加热区域设置有与太阳能加热装置连接的加热管道；在所述第一温度小于第一预设温度值、且所述原油抵达时间大于预设时间值的情况下，确定所述太阳能加热装置是否满足加热条件；若是，则生成太阳能加热指令，并将所述太阳能加热指令发送至控制终端，以使所述控制终端控制所述太阳能加热装置运行，在所述原油到达所述原油加热区域之前，通过所述加热管道对所述原油加热区域进行预加热。
[0005]然而，专利技术人发现，现有的基于太阳能进行原油加热的技术手段并不完善，仍然存在一系列的问题。受限于太阳能的能量密度，达到预期的加热热负荷需要足够的受热面积，为了增大受热面积就需要大幅增大投入成本；太阳能单一热源方式不能有效可靠的解决加热负荷问题；同时，太阳能白天和夜间存在巨大差异，使得原油加热任务在夜晚进行时面临很大的挑战。

技术实现思路

[0006]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术提供了一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法，基于本专利技术的云端加热控制系统，可灵活调动太阳能、风能、空气能、蓄能、电加热多种加热方式，基于云计算的多能耦合算法，以节能模式、节费模式、原油温度优先模式的多种优先模式实时智能调控运行，最大程度利用新能源的多能互补方案。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面提供一种新型原油加热撬云端加热控制系统。
[0009]一种新型原油加热撬云端加热控制系统，包括：
[0010]传感器组，其用于采集太阳辐射能、风能、空气温湿度和原油温度，并将采集的实时数据发送至本地PLC；
[0011]本地PLC，其用于接收传感器组采集的实时数据，将实时数据发送至云端控制器，
接收云端控制器反馈的寻优决策指令，并将寻优决策指令发送至执行机构；
[0012]云端控制器，其用于接收本地PLC转发的实时数据，在节能算法、节费算法、原油温度优先算法之间寻优，并将寻优决策指令发送至本地PLC；
[0013]执行机构，其用于接收本地PLC转发的寻优决策指令，基于寻优决策指令输出节能模式、节费模式或原油温度优先模式。
[0014]优选的，所述节能算法为：优先按照太阳能、风能、空气能的顺序用能，空气能的利用不考虑波峰谷的时段影响，蓄能始终保持在满蓄模式下。
[0015]优选的，所述节费算法为：优先利用太阳能、风能的顺序用能，空气能在电网波谷时段全力运行，充分蓄能；在电网波峰时段避免启动空气能，在太阳能、风能利用基础上，充分叠加释放蓄能。
[0016]优选的，所述原油温度优先算法为：优先空气能、太阳能、风能的顺序用能，根据需要启动电加热，保障蓄能系统循环工作，使原油的温度在原油换热最低保障温度以上。
[0017]优选的，所述执行机构包括水泵1、水泵2、空气能热泵、电加热器和水箱，所述水箱内设置有换热介质，所述水泵1、水泵2用于实现太阳能对换热介质的换热，所述空气能热泵用于实现空气能对换热介质的换热，所述电加热器用于对原油加热撬进行加热。
[0018]优选的，所述节能模式为：启动水泵1和空气能热泵，水箱内换热介质温度低于设定值下限时，启动水泵1和空气能热泵；当水箱内换热介质温度高于设定值上限时，停止水泵1和空气能热泵。
[0019]优选的，所述节费模式为：波谷时段，启动水泵1、空气能热泵，水箱内换热介质温度高于设定值上限时，停止水泵1，空气能热泵；水箱内换热介质温度低于设定值下限时，启动水泵1、空气能热泵；波峰时段，启动水泵2、空气能热泵，水箱内换热介质温度高于设定值上限时，停止水泵2，空气能热泵；水箱内换热介质温度低于设定值下限时，启动水泵2、空气能热泵。
[0020]优选的，所述原油温度优先模式为：启动水泵1、空气能热泵，水泵1、空气能热泵保持运行，原油温度低于设定值下限时，启动电加热器；原油出口温度高于设定值上限时停止电加热器。
[0021]优选的，所述云端控制器和本地PLC之间通过4G网关进行通信。
[0022]本专利技术的第二个方面提供一种基于上述新型原油加热撬云端加热控制系统的控制方法。
[0023]一种基于上述新型原油加热撬云端加热控制系统的控制方法，包括以下步骤：
[0024]传感器组采集太阳辐射能、风能、空气温湿度和原油温度，并将采集的实时数据发送至本地PLC；
[0025]接收传感器组采集的实时数据，将实时数据发送至云端控制器；
[0026]云端控制器接收本地PLC转发的实时数据，在节能算法、节费算法、原油温度优先算法之间寻优，并将寻优决策指令发送至本地PLC；
[0027]本地PLC接收云端控制器反馈的寻优决策指令，并将寻优决策指令发送至执行机构；
[0028]执行机构接收本地PLC转发的寻优决策指令，基于寻优决策指令输出节能模式、节费模式或原油温度优先模式。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1、本专利技术提供了一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法，基于本专利技术的云端加热控制系统，可灵活调动太阳能、风能、空气能、蓄能、电加热多种加热方式，基于云计算的多能耦合算法，以节能模式、节费模式、原油温度优先模式的多种优先模式实时智能调控运行，最大程度利用新能源的多能互补方案。
[0031]2、利用本专利技术所述的一种新型原油加热撬云端加热控制系统及方法，能够有效避免现有技术中采用单一太阳能热源的方式对原油加热撬进行加热时，无法保证受热面积、满足加热负荷的问题。
[0032]3、本专利技术避免了现有技术中采用单一太阳能进行加热时，加热时间敏感和受限的缺点，采用本专利技术的原油加热撬云端控制系统及方法，能够实现加热时间的自由支配。
[0033]4、本专利技术充分合理的利用多种新能源：太阳能、风能、空气能，实现了节能减排的目的。
[0034]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0035]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型原油加热撬云端加热控制系统，其特征在于，包括：传感器组，其用于采集太阳辐射能、风能、空气温湿度和原油温度，并将采集的实时数据发送至本地PLC；本地PLC，其用于接收传感器组采集的实时数据，将实时数据发送至云端控制器，接收云端控制器反馈的寻优决策指令，并将寻优决策指令发送至执行机构；云端控制器，其用于接收本地PLC转发的实时数据，在节能算法、节费算法、原油温度优先算法之间寻优，并将寻优决策指令发送至本地PLC；执行机构，其用于接收本地PLC转发的寻优决策指令，基于寻优决策指令输出节能模式、节费模式或原油温度优先模式。2.如权利要求1所述的新型原油加热撬云端加热控制系统，其特征在于，所述节能算法为：优先按照太阳能、风能、空气能的顺序用能，空气能的利用不考虑波峰谷的时段影响，蓄能始终保持在满蓄模式下。3.如权利要求1所述的新型原油加热撬云端加热控制系统，其特征在于，所述节费算法为：优先利用太阳能、风能的顺序用能，空气能在电网波谷时段全力运行，充分蓄能；在电网波峰时段避免启动空气能，在太阳能、风能利用基础上，充分叠加释放蓄能。4.如权利要求1所述的新型原油加热撬云端加热控制系统，其特征在于，所述原油温度优先算法为：优先空气能、太阳能、风能的顺序用能，根据需要启动电加热，保障蓄能系统循环工作，使原油的温度在原油换热最低保障温度以上。5.如权利要求1所述的新型原油加热撬云端加热控制系统，其特征在于，所述执行机构包括水泵1、水泵2、空气能热泵、电加热器和水箱，所述水箱内设置有换热介质，所述水泵1、水泵2用于实现太阳能对换热介质的换热，所述空气能热泵用于实现空气能对换热介质的换热，所述电加热器用于对原油加热撬进行加热。6.如权利要求5所述的新型原油...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫文强，谭淑凤，王燕秋，何园园，贾修健，许龙，
申请(专利权)人：华蒲青岛能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：