工业无线油田井口加热炉动态自控系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113467385A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202010235360.5(22)申请日2020.03.30(71)申请人沈阳中科奥维科技股份有限公司地址110179辽宁省沈阳市浑南区高歌路6-2号(72)发明人张阳阳李永胜范洪亮李金英赵晓全张琼白东曹忠巍韩冬月(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人王倩(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)E21B36/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称工业无线油田井口加热炉动态自控系统(57)摘要本发明涉及工业无线网络及油气开采自动化控制领域，具体地说是一种基于工业无线技术的油田加热炉动态自控系统。本发明包括：远程分析控制服务器，用于根据基础数据服务器发送的现场基础数据建立加热炉热平衡模型，加热炉热平衡模型根据生产过程数据对加热炉进行远程控制，生成控制指令；智能无线网关设备，用于将加热炉生产过程数据发送给远程分析控制服务器以及将控制指令进行协议转换，将转换后的控制指令发送给远程控制设备；远程采集设备，用于采集加热炉生产过程数据；远程控制设备，用于控制指令以及加热炉生产过程数据的转发、根据控制指令控制加热炉。本系统能够可靠、安全、智能、实时管理油田井口加热炉装置。CN113467385ACN113467385A权利要求书1/2页1.工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，包括：远程分析控制服务器，用于根据基础数据服务器发送的现场基础数据建立加热炉热平衡模型，加热炉热平衡模型根据远程采集设备采集的生产过程数据对加热炉进行远程控制，生成控制指令；智能无线网关设备，用于将远程采集设备采集的加热炉生产过程数据发送给远程分析控制服务器以及将远程分析控制服务器发送的控制指令进行协议转换，将转换后的控制指令发送给远程控制设备；远程采集设备，用于采集加热炉生产过程数据；远程控制设备，用于控制指令以及加热炉生产过程数据的转发、根据控制指令控制加热炉。2.根据权利要求1所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，当现场出现可燃气体泄漏、远程采集设备与远程控制设备通讯中断、远程分析控制服务器与远程控制设备通讯中断的异常情况时，远程控制设备主动识别出异常状况，并自动调整工作状态，同时向远程分析控制服务器发送异常报警信息。3.根据权利要求1所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，远程分析控制服务器根据现场基础数据以及生产过程数据建立加热炉热平衡模型，得到理论原油进站温度；加热炉启动后远程采集设备实时采集原油进站温度并通过远程分析控制服务器绘制升温曲线，根据升温曲线与理论原油进站温度得到加热炉热平衡模型的回油温度控制偏差和回油温度控制时效，并通过三次样条插值法对加热炉热平衡模型进行动态更新修正。4.根据权利要求3所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，生成控制指令的过程为：热炉热平衡模型将远程采集设备采集到的原油进站温度与设定好的阈值进行比较，若原油进站温度小于阈值，则启动加热；反之，关闭加热；热炉热平衡模型将远程采集设备采集到的可燃气体浓度值与设定好的安全值进行比较，若可燃气体浓度值超过安全值上限，则关闭阀门。5.根据权利要求1所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，所述生产过程数据包括：井口油温、加热炉进口油温、导热介质温度、炉内压力、导热介质液面、环境温度、加热炉出口温度、原油进站温度、可燃气体浓度。6.根据权利要求1所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，所述现场基础数据包括：加热炉供热能力数据、输油管线长度、输油管线直径、单井产液量。7.根据权利要求1所述的工业无线油田井口加热炉动态自控系统，其特征在于，所述控制指令包括：点火指令、关火指令、开阀指令、关阀指令。8.工业无线油田井口加热炉动态自控方法，其特征在于，包括：采集数据上传：远程采集设备采集加热炉生产过程数据，并将采集的加热炉生产过程数据发送给远程控制设备；远程控制设备将检测到的点火状态、阀门状态以及远程采集设备发送的加热炉生产过程数据通过智能无线网关设备发送给远程分析控制服务器；2CN113467385A权利要求书2/2页远程分析控制服务器通过现场基础数据建立加热炉热平衡模型，热炉热平衡模型根据加热炉生产过程数据对加热炉的进行远程控制，生成控制指令；控制指令下发：远程分析控制服务器将控制命令下发给智能无线网关设备；智能无线网关设备将接收到的控制指令进行协议转换，将转换后的控制指令下发给远程控制设备；远程控制设备根据控制指令控制加热炉。3CN113467385A说明书1/7页工业无线油田井口加热炉