本发明新型涉及页岩气试气、压裂现场无线安全检测、控制装置，具体是一种页岩气试气、压裂无线安全监测、制动装置。
背景技术：
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针对不同区域性的勘探、开发，在安全监测和安全制动方面，均存在大量高风险气井，如川东北地区硫化氢浓度平均达到2％，井深最深达到7000m，气层温度最高达170℃，涪陵页岩气气井，压裂过程中压力最高达到97mpa，易发生井喷、管线崩裂、火灾、人身伤害，施工难度大，危险性高，信号极易失真、试气、压裂设备位置范围广、工艺、人身安全保障措施有着重大隐患。
发明新型内容：
本发明新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种页岩气压裂、试气无线安全监测、制动装置，它是一种采用自动化采集，无线传输，将探测器布置于产生压力突变、或者压力隐患处、产生温度突变、或者温度隐患处及流量探测处、酸雾易聚集区域、油分子易聚集区域、火灾易发区域，将探测参数和存储模块基础参数值实时对比分析相结合，各种直观参数对比显示相辅助的监测、报警并且制动的装置。
本发明新型采用的技术方案是，一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理cpu、信号显示模块、信号报警设置模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器和靶式流量探测器，所述探测器探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理cpu，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，同时本系统进行安全制动。所述监测点为产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值、或者温度隐患处及流量探测处、酸雾易聚集区域、油分子易聚集区域、火灾易发区域，；所述信号处理cpu其下还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。
所述压裂过程，压裂流程压力突变、或者压力隐患处为单台压裂车压力突变、整个生产现场酸雾浓度过高、油分子浓度过高、试气产生压力突变、或者压力隐患处为套管压力、油管压力、技术套管压力、上游数据头压力、碎屑捕集器进口压力、降压管汇进口压力、降压管汇节流后压力、分离器进口压力、热交换器进口压力、放喷管线压力、副放喷器流量计压力、主放喷器流量计压力和主放喷器备用流量计压力处，所述产生温度突变、或者温度隐患处为降压管汇节流后温度、热交换器出口温度、分离器温度和放喷管线温度处
所述监测装置还有信号报警设置模块，进行报警参数的设置。
本发明新型的有益效果是：
1.本发明新型探测器探测各处参数值，配合信号接收模块，传送给监测装置及时的记录、对比，由于采用自动化采集无线监测，可以避免一些人为的记录失误，为后续的油气藏分析，配合的发射中转站保证信号稳定，不失真，提高准确的参数依据，保证数据的准确性；
2.有利于现场作业人员安全，通过将所有的探测参数无线输送到数据监测装置，避免了现场作业人员频繁出入施工区域，使得作业人员更安全；
3.有利于施工安全。可以实时观测产生压力突变、或者压力隐患处、产生温度突变、或者温度隐患处及流量探测处，以及设备运行状态，有利于防范事故和第一时间处理事故，保障整个测试施工安全；
4.将探测参数和信号处理cpu基础参数值实时对比分析相结合，各种直观参数对比显示相辅助，可以及时监测压力、温度及流量的历史变化和实时变化，直观分析对比各个参数值，进行产量预测，有利于现场作业人员和管理人员快速判断地层情况，优化放喷方式，合理调整工作制度；
5、系统自带的液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置、酸雾浓度稀释中和装置、消防装置联动，避免了人员在高压、有毒、高温的环境下操作，同时也确保紧急情况快速制动，确保了将危害和隐患控制到最小范围内；
6.信号汇总于监测装置，对比、分析、处理，更利于操作、系统维护更方便，便于管理。
下面结合附图对本发明新型作进一步的说明。
附图说明：
图1是本发明新型的电路原理框图。
图2是本发明新型各处探测器的位置分布示意图。
图3是本发明新型井场压裂、试气放喷管线流程图
图4是本发明新型井场内物资、物品布局图
图5是本发明焦石页岩气田新型井场压裂、试气放喷管线流程图
图6是本发明焦石页岩气田新型井场内物资、物品布局图，图中代号含义：1-采气井口；2-上游数据头；3-碎屑捕集器；4-降压管汇；5-热交换器；6-分离器；7-副放喷器；8-套管压力；9-油管压力；10-技术套管压力；11-上游数据头压力；12-碎屑捕集器压力；13-降压管汇进口压力；14-降压管汇节流后压力；15-热交换器进口压力；16-分离器进口压力；17-放喷管线压力；18-副放喷器流量计压力；19-主放喷器流量计压力；20-主放喷器备用流量计压力；21-降压管汇台节流后温度；22-热交换器出口温度；23-分离器温度；24-放喷管线温度；25-分离器排水量；26-临界速度流量计；27-手动节流阀；28-闸板罚；29-液动闸板阀；30-液体流量计；31-气动薄膜阀；32-集气站；33-主放喷池；34-排污池。
具体实施方式：
本发明新型是一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理cpu、信号显示模块、信号报警设置模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器和靶式流量探测器，所述探测器(探测器网络建立时，会自动对所处环境网络状况进行分析，选择最适合的信号传输通道建立传输网络连接。为更好的避免信号干扰所造成的数据丢失错误)探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理cpu，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，所述监测点为产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值；所述信号处理cpu其下还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。
参见图1、图2所示，这是一种针对采气井口1放喷布置的一系列设备，连同上游数据头2、碎屑捕集器3、降压管汇4、热交换器5、分离器6、副放喷器7、集气站32、主放喷池33、排污池34等配合临界速度流量计26、手动节流阀27、闸板罚28、液动闸板阀29、液体流量计30、气动薄膜阀31等作用处的一种页岩气地面放喷无线安全监测装置。
监测点探测器具体布置位置如下：
压力探测器1(其具体压力类型根据具体情况确定，下同)，布置于套管压力8(如图2所示位置，下同)处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，保证监测气井套管的压力，预防油管和套管串压的隐患；
压力探测器2，布置于油管压力9处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，保证检测气井油管的压力，检测正常的气体压力；
压力探测器3，布置于技术套管压力10处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，保证检测技术套管的压力，可以预防套管和技术套管串压的隐患；
压力探测器4，布置于上游数据头2的上游数据头压力11处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，预防压力过大，可以看出以后的管线是否各种原因造成的堵塞和泄露的隐患；
压力探测器5，布置于碎屑捕集器3的碎屑捕集器压力12进口处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以看出捕集器压力是否正常工作和捕集器压力碎屑过多的隐患；
压力探测器6，布置于降压管汇4的降压管汇进口压力13处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以看出降压管汇压力13是否正常工作和降压管汇4是否结冰以免发生冰堵的隐患；
压力探测器7，布置于降压管汇4的降压管汇节流后压力14处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以看出降压管汇4的节流装置是否正常工作。
压力探测器8，布置于热交换器5热交换器进口压力15处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以看出热交换器5是否正常工作；
压力探测器9，布置于分离器6的分离器进口压力16处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以看出分离器6是否正常工作；
压力探测器10，布置于放喷管线压力17处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，可以判断管线以前的设备是否正常工作；
压力探测器11，布置于副放喷器7的副放喷器流量计压力18处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测副放喷器7的流量计压力，为计量的流量提供依据；
压力探测器12，布置于主放喷器流量计压力19处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测流量计压力，为计量的流量提供依据；
压力探测器13，布置于主放喷器备用流量计压力20处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测流量计压力，为计量的流量提供依据；
温度探测器1，布置于降压管汇4的降压管汇节流后温度21处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测节流后的温度，为是否点燃锅炉提供依据，防止发生冰堵等隐患；
温度探测器2，布置于热交换器5的热交换器出口温度22处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测热交换器5节流后的温度，同时查看锅炉加热的情况，为是否加大锅炉温度提供依据，防止发生冰堵等隐患；
温度探测器3，布置于分离器6的分离器温度23处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测分离器6的温度，为是否加大锅炉温度提供依据，防止发生冰堵等隐患；
温度探测器4，布置于放喷管线温度24处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测放喷管线的温度，防止发生冰堵等隐患；
靶式流量探测器1，布置于分离器排水量25处，通过zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理cpu，对比、分析、处理和控制报警，检测气井产水量，为评价井的产量提供依据。
通过无线电通讯设备，zigbee无线高频段(2.4g频段)传输输送配合接收模块无线接收，避免现场作业人员频繁出入施工区域，使得作业人员更安全，保证了监测无死角，在监测装置中的信号处理cpu基础参数值实时对比分析相结合，根据探测参数计算天然气日产量、流动压力、地层压力等参数，为油气井测试施工结果提供理论依据，由信号处理cpu提供数据、表格和图形等多种数据参数处理及相互转化，各种参数对比显示相辅助，并由信号显示模块显示，直观的了解各处监测点状况，配置报警输出模块报警，可以及时观测压力、温度、流量等历史、实时数据的变化，提高安全性，便于进行产量合理预测，有利于现场作业人员和管理人员快速判断地层情况，优化放喷方式，合理调整测试工作制度，其次，在软件的设计处理上，提供有效的数据校验重发机制，确保数据传输的绝对准确，数据采集频率以秒为单位进行设置，有效保证数据的准备性以及实时性。
上述数据传输设备(这里采用锂电池组供电)采用显示电量和显示能用多久的提示附件，帮助及时更换电池。
同时，页岩气地面放喷无线安全监测装置提供现场环境可燃气体含量(如：硫化氢含量)的实时分析采集的功能扩展，提供可燃气体(如：硫化氢)含量越限声光报警，为施工安全、现场人员安全提供可靠保证。
针对上述探测器，探测器的探头方面直接采用隔爆方式处理，电路方面将传感器电路采用电池供电的超低功耗设计，电路内部有效的避免了大电流高功率发热现象，传感器终端采用具备不低于exdiibt4防爆等级的防爆外壳全密封封装，从而达到现场设备防爆之目的；根据各井场大小及放喷池到井场距离来看，选择使用500米以内作为传输距离较为适当，系统可配套选择无线传输功能，将集成gprs/cdma无线传输模块，无线传输模块将集成在无线传感器网络通信服务器中，以usb/rs232与采集主机接口，进行数据的无线传输；系统将自动识别现场网络信号在并gprs、cdma之间切换，确保无线传输网络连接。包括提供ip地址方式以及域名方式按指定端口实现tcp/ip无线连接，按照《油气井施工作业无线传输通信约定》进行握手通信，防止井场信号微弱，并在终端处设置gsm信号放大器和cdma信号放大器，并将现场使用验证探头信号传输距离。
以上技术方案仅用以说明本发明新型，而非对其限制。