一种太阳能供电的冻土层温度监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能供电的冻土层温度监测装置，属于油田油气集输领域。该装置至少包括：控制柜、太阳能板、充放电管理器、蓄电池、温度变送器及相关电缆、支撑件；所述太阳能板通过相关电缆连接所述充放电管理器、所述蓄电池及所述控制柜的远程终端，所述远程终端通过相关电缆连接埋入不同深度地层的所述温度变送器。通过埋在地下不同深度的温度变送器将采集的地层温度经过远程终端传输至监测中心，实现无线远传实时监测油区任何位置冻土层温度，为油田生产管理提供准确的数据；采用太阳能供电，不受油区条件限制，便于安装在油区需要监测的任何地点。可实时监测油区控制输油温度，避免冻堵管线；节约能源和人工成本。
【专利说明】一种太阳能供电的冻土层温度监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田油气集输领域，特别涉及一种太阳能供电的冻土层温度监测
>J-U装直。
【背景技术】
[0002]油气集输是将油田各油井生产的原油和油田气进行收集、处理，并分别输送至矿场油库或外输站和压气站的过程。在油田原油集输工程中，集输管线大部分埋地敷设。在我国北方油田，集输管线根据地域不同深埋在冻土层以下，管线上的部件也埋在地下。
[0003]根据我国多数油田生产含蜡量高、凝固点高、粘度高的原油具体情况，为使集输过程中油、气、水不凝，作到低粘度，安全输送，从油井井口至计量站或接转站间，一般采用加热集输。
[0004]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]目前冻土监测大多为监测冻土层深度，且采用工业用电和人工监测。由于油区面积大过于分散，一般都是采用一个监测点的监测值，因而冻土监测不仅受到油区条件制约，而且各井区无法提供准确的监测数据。由于采用工业用电和人工监测，造成能源浪费和人工成本增加。
[0006]石油在冬季开采过程中，埋在冻土层以下的集输管线内原油需加热输送，由于不能提供准确的冻土层温度监测数据，可能会使加热输送管道运行温度比理想温度偏高，造成不必要的能源浪费。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种太阳能供电的冻土层温度监测装置。采用太阳能供电，实现无线远传在油区任何位置实时监测冻土层温度，减少能源浪费。所述技术方案如下:
[0008]一种太阳能供电的冻土层温度监测装置，该装置至少包括:控制柜、天线、太阳能板、充放电管理器、蓄电池、电池箱、温度变送器及相关电缆、支撑件；所述太阳能板通过相关电缆连接所述充放电管理器、所述蓄电池及所述控制柜的远程终端，所述远程终端通过相关电缆连接埋入不同深度地层的所述温度变送器。
[0009]进一步地，所述支撑件至少包括:支撑架、支撑块、杆架。
[0010]进一步地，所述相关电缆至少包括:充电电缆、信号电缆、电源电缆。
[0011]具体地，所述杆架、所述支撑架固定在地面上，所述杆架顶部安装有天线，所述杆架上设置有所述控制柜、所述电池箱，所述电池箱内安装有所述充放电管理器、所述蓄电池。
[0012]具体地，所述支撑架上安装有面向太阳光方向倾斜设置的所述太阳能板，所述太阳能板的上部通过所述支撑块与所述杆架固联。
[0013]具体地，所述太阳能板上设置有接线盒，所述接线盒引出的所述电源电缆连接所述充放电管理器，所述充放电管理器连接所述蓄电池、所述充电电缆，所述充电电缆连接所述远程终端。
[0014]具体地，所述远程终端通过所述信号电缆连通设置在地平面以下不同地层深度中的各个所述温度变送器。
[0015]进一步地，所述温度变送器自地平面向下垂直深埋，每层深度为10-50cm，各层深度相同，依次深埋，每层设置一个所述温度变送器。
[0016]具体地，所述远程终端采集所述温度变送器的数据，通过所述天线上传至监测中心。[0017]进一步地，所述温度变送器埋入地下设置有防水设施。
[0018]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0019]通过埋在地下不同深度的温度变送器将采集的地层温度经过远程终端传输至监测中心，实现无线远传实时监测油区任何位置冻土层温度，为油田生产管理提供准确的数据；采用太阳能供电，不受供电制约，不受油区条件限制，便于安装在油区需要监测的任何地点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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其他的附图。
[0021]图1是本实用新型实施例提供的太阳能供电的冻土层温度监测装置结构示意图。
[0022]图中各符号表示含义如下:
[0023]I控制柜，1.1远程终端；
[0024]2 天线；
[0025]3太阳能板， 3.1接线盒；
[0026]4充放电管理器；
[0027]5蓄电池；
[0028]6电池箱；
[0029]7温度变送器；
[0030]8充电电缆；
[0031]9信号电缆；
[0032]10支撑架；
[0033]11支撑块；
[0034]12 杆架；
[0035]13电源电缆；
[0036]a倾斜角度。
【具体实施方式】
[0037]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0038]参见图1所示，本实用新型实施例提供了一种太阳能供电的冻土层温度监测装置，不用工业用电和人工监测，采用太阳能供电，实现无线远传在油区任何位置实时监测冻土层温度。该装置至少包括:控制柜1、天线2、太阳能板3、充放电管理器4、蓄电池5、电池箱6、温度变送器7等及相关电缆、支撑件，所述支撑件至少包括:支撑架10、支撑块11、杆架12等；所述相关电缆至少包括:充电电缆8、信号电缆9、电源电缆13等；具体地，所述太阳能板3通过相关电缆连接充放电管理器4、蓄电池5、控制柜I的远程终端1.1，所述远程终端1.1通过相关电缆连接埋入不同深度地层的温度变送器7。由此构成冻土层温度监测装置，便于根据准确的冻土层温度，实施对深埋在冻土层以下油气集输管线的加热。
[0039]具体地，所述杆架12、支撑架10固定在地面上，杆架12顶部安装有天线2，支撑架10上安装有面向太阳光方向倾斜设置的太阳能板3，太阳能板3的倾斜角度与当地纬度相对应，即与当地太阳光照射角度相对应，纬度越高倾斜角度越大，在中国，倾斜角度a—般为20-80度；所述太阳能板3的上部通过支撑块11与杆架12固联；杆架12 —侧设置有控制柜I，另一侧设置有电池箱6,电池箱6内安装有充放电管理器4、蓄电池5。
[0040]所述太阳能板3是由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件，太阳能电池是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管通过吸收太阳光，就会将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。所述太阳能板3为现有技术，至少包括:钢化玻璃、电池片、背板、接线盒等，所述电池片是发电主体，钢化玻璃作用是保护电池片，背板起密封、绝缘作用，接线盒用以保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路，接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统。所述太阳能板3根据规格型号及性价比外购。
[0041]具体地，所述太阳能板3上设置有接线盒3.1，所述接线盒3.1引出的电源电缆13连接充放电管理器4，所述充放电管理器4连接蓄电池5，同时连接充电电缆8，充电电缆8连接控制柜I的远程终端1.1，所述远程终端1.1通过信号电缆9连通设置在地平面以下不同地层深度中的若干个温度变送器7，温度变送器7在埋入地下时需做好防水处理，设置有防水涂层或防水材料或隔离墙等设施。根据监测要求，所述温度变送器7自地平面开始向下垂直深埋，至少设置一层，一般可设置在二至六层的地层深度中，每层深度为10-50cm，每层深埋的深度相同，每层设置一个温度变送器7，依次深埋安放采集数据；所述远程终端1.1将温度变送器7采集的数据通过天线2上传至监测中心，为原油输送过程中提供准确的冻土层温度监测数据。
[0042]本实用新型的工作原理:当太阳光照到太阳能板3上时，通过光电二极管吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，产生电流，通过充放电管理器4对蓄电池5充电，并通过充电电缆8为远程终端1.1提供电源，远程终端
1.1通过信号电缆9采集埋入不同深度的若干个温度变送器7的不同温度数据，并且远程终端1.1将采集的数据通过天线2将上传至监测中心，监测中心根据准确的冻土层温度，实施对不同深埋在冻土层以下油气集输管线的加热，减少能源浪费。
[0043]此外，本实用新型实施例还具有以下优点:
[0044]1.由于可提供准确的冻土层温度监测数据，在满足输油工艺的前提下，适当降低输油温度，可节省大量能源；
[0045]2.由于可实时监测油区控制输油温度，避免冻堵管线；
[0046]3.由于采用太阳能供电，可减少工业用电和人工监测，节约能源和人工成本；
[0047]4.采用太阳能供电适用范围广，不受条件制约。且无需提供电源，
[0048]5.便于根据准确的冻土层温度，实施对深埋在冻土层以下油气集输管线的加热，减少能源浪费。
[0049]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，该装置至少包括:控制柜(I)、天线(2)、太阳能板(3)、充放电管理器(4)、蓄电池(5)、电池箱(6)、温度变送器(7)及相关电缆、支撑件；所述太阳能板(3)通过相关电缆连接所述充放电管理器(4)、所述蓄电池(5)及所述控制柜(I)的远程终端(1.1)，所述远程终端(1.1)通过相关电缆连接埋入不同深度地层的所述温度变送器(7)。
2.根据权利要求1所述的太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，所述支撑件至少包括:支撑架(10)、支撑块(11)、杆架(12);所述杆架(12)、所述支撑架(10)固定在地面上，所述杆架(12)顶部安装有天线(2)，所述杆架(12)上设置有控制柜(I)、电池箱(6)，所述电池箱(6)内安装有充放电管理器(4)、蓄电池(5);所述支撑架(10)上安装有面向太阳光方向倾斜设置的太阳能板(3)，所述太阳能板(3)的上部通过所述支撑块(11)与所述杆架(12)固联。
3.根据权利要求1所述的太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，所述相关电缆至少包括:充电电缆(8)、信号电缆(9)、电源电缆(13);所述太阳能板(3)上设置有接线盒(3.1)，所述接线盒(3.1)引出的电源电缆(13)连接充放电管理器(4)，所述充放电管理器⑷连接蓄电池(5)、充电电缆(8)，所述充电电缆⑶连接远程终端(1.1);所述远程终端(1.1)通过信号电缆(9)连通设置在地平面以下不同地层深度中的各个温度变送器⑵。
4.根据权利要求1所述的太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，所述温度变送器(7)自地平面向下垂直深埋，每层深度为10-50cm，各层深度相同，依次深埋，每层设置一个所述温度变送器(7)。
5.根据权利要求1所述的太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，所述远程终端(1.D采集所述温度变送器(7)的数据，通过所述天线(2)上传至监测中心。
6.根据权利要求4所述的太阳能供电的冻土层温度监测装置，其特征在于，所述温度变送器(7)埋入地下设置有防水设施。
【文档编号】G01K1/02GK203422165SQ201320322334
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】门虎, 李国荣, 王如涛, 赵金龙, 陈霞, 薛梅, 许立平, 马卫东 申请人:中国石油天然气股份有限公司