专利名称：一种基于3g网络的钻井参数手机监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统及方法。
背景技术：
随着3G通信技术的普及和智能手机的发展，手机监控方式在工业上的应用越来越广泛和普及。传统的监控方式只能固定在某处，通过固定位置的显示装置进行数据的观察，由于油田的工区范围较大，不便于工作人员随时随地对钻井参数进行监控。为了加快对突发事件的反应速度，确保井场的安全，研制新型、快捷、方便的监控模式迫在眉睫。

发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种便于工作人员随时随地监控钻井参数的、监控准确度和可靠性高的、可加快对钻井突发事件的反应速度的、井场使用安全性高的、钻井参数展示方式丰富多样的、使用方便的基于3G网络的钻井参数手机监控系统及方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，它包括前端传感器、前端控制机构、钻井数据采集器、泥浆数据采集器、数据处理单元、工控机和手机监控端，前端传感器包括泥浆数据传感器和钻井数据传感器，泥浆数据传感器的输出与泥浆数据采集器的输入连接，钻井数据传感器的输出与钻井工程数据采集器的输入相连，泥浆数据采集器和钻井工程数据采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与工控机的信号采集端相连接，工控机的控制信号输出端与前端控制机构相连，手机监控端通过3G网络与工控机进行通信。本发明所述的工控机包括一个显示器和一个存储器，显示器和存储器分别与工控机的中央处理器连接。本发明所述的泥浆数据传感器包括气体传感器、温湿度传感器、密度传感器、电导率传感器、液位传感器和压力传感器中的任意一种或多种的组合，气体传感器通过气体监测分析仪与泥浆数据采集器相连。本发明所述的钻井数据传感器包括流量传感器、压力传感器、悬重传感器、扭矩传感器和转速传感器中的任意一种或多种的组合。本发明还包括一个井深测量仪，井深测量仪与钻井数据采集器连接。本发明所述的前端控制机构包括流量控制阀、立管压力泵、转盘和顶驱中的任意一种或多种的组合。一种基于3G网络的钻井参数手机监控方法，它包括一个钻井参数监视步骤和一个钻井参数控制步骤
所述的钻井参数监视步骤包括以下子步骤
Sll :各前端传感器采集前端钻井参数信号；
S12:钻井数据采集器和泥浆数据采集器对采集到的钻井参数信号进行调理，调理后发送至数据处理单元；
513:数据处理单元对接收到的钻井参数进行处理，并将处理结果发送至工控机；
514:工控机将钻 井参数通过3G网络发送至手机监控端；
所述的钻井参数控制步骤包括以下子步骤
521:钻井操作人员通过手机监控端设置钻井参数；
522:该设置的内容通过3G网络传输至工控机；
523:工控机将其接收到的设置内容转换为控制指令；
524:工控机将控制指令下发至各前端控制机构；
525:前端控制机构根据控制指令更改自身的工作参数。本发明所述的手机监控端中钻井参数的展示方式包括曲线图、模拟仪表和数字中的任意一种或多种的组合。本发明的有益效果是
(1)通过手机监控钻井参数，只要是井场网络的覆盖区域，工作人员就可随时随地监控钻井参数，对井场出现的突发事件可以快速反应，大大提高了井场生产的安全性；
(2)钻井参数的展示包括曲线图、模拟仪表和数字等丰富多样的方式，具有良好的用户界面，用户使用方便、体验良好；
(3)监控准确度高、可靠性好；
(4)系统使用成本低。


图I为本发明监控系统结构示意框 图2为本发明监视方法操作流程 图3为本发明控制方法操作流程图。
具体实施例方式下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图I所示，一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，它包括前端传感器、前端控制机构、钻井数据采集器、泥浆数据采集器、数据处理单元、工控机和手机监控端，前端传感器包括泥浆数据传感器和钻井数据传感器，泥浆数据传感器的输出与泥浆数据采集器的输入连接，钻井数据传感器的输出与钻井工程数据采集器的输入相连，泥浆数据采集器和钻井工程数据采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与工控机的信号采集端相连接，工控机的控制信号输出端与前端控制机构相连，手机监控端通过3G网络与工控机进行通信。工控机包括一个显示器和一个存储器，显示器和存储器分别与工控机的中央处理器连接。泥浆数据传感器包括气体传感器、温湿度传感器、密度传感器、电导率传感器、液位传感器和压力传感器中的任意一种或多种的组合，气体传感器通过气体监测分析仪与泥浆数据采集器相连。
钻井数据传感器包括流量传感器、压力传感器、悬重传感器、扭矩传感器和转速传感器中的任意一种或多种的组合。它还包括一个井深测量仪，井深测量仪与钻井数据采集器连接。前端控制机构包括流量控制阀、立管压力泵、转盘和顶驱中的任意一种或多种的组合。一种基于3G网络的钻井参数手机监控方法，它包括一个钻井参数监视步骤和一个钻井参数控制步骤
如图2所示，钻井参数监视步骤包括以下子步骤
Sll :各前端传感器采集前端钻井参数信号； S12:钻井数据采集器和泥浆数据采集器对采集到的钻井参数信号进行调理，调理后发送至数据处理单元；
513:数据处理单元对接收到的钻井参数进行处理，并将处理结果发送至工控机；
514:工控机将钻井参数通过3G网络发送至手机监控端；
如图3所示，所述的钻井参数控制步骤包括以下子步骤
521:钻井操作人员通过手机监控端设置钻井参数；
522:该设置的内容通过3G网络传输至工控机；
523:工控机将其接收到的设置内容转换为控制指令；
524:工控机将控制指令下发至各前端控制机构；
525:前端控制机构根据控制指令更改自身的工作参数。手机监控端中钻井参数的展示方式包括曲线图、模拟仪表和数字中的任意一种或多种的组合。
权利要求
1.一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于它包括前端传感器、前端控制机构、钻井数据采集器、泥浆数据采集器、数据处理单元、工控机和手机监控端，前端传感器包括泥浆数据传感器和钻井数据传感器，泥浆数据传感器的输出与泥浆数据采集器的输入连接，钻井数据传感器的输出与钻井工程数据采集器的输入相连，泥浆数据采集器和钻井工程数据采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与工控机的信号采集端相连接，工控机的控制信号输出端与前端控制机构相连，手机监控端通过3G网络与工控机进行通信。
2.根据权利要求I所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于所述的工控机包括一个显示器和一个存储器，显示器和存储器分别与工控机的中央处理器连接。
3.根据权利要求I所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于所述的泥浆数据传感器包括气体传感器、温湿度传感器、密度传感器、电导率传感器、液位传感器和压力传感器中的任意一种或多种的组合，气体传感器通过气体监测分析仪与泥浆数据采集器相连。
4.根据权利要求I所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于所述的钻井数据传感器包括流量传感器、压力传感器、悬重传感器、扭矩传感器和转速传感器中的任意一种或多种的组合。
5.根据权利要求I所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于它还包括一个井深测量仪，井深测量仪与钻井数据采集器连接。
6.根据权利要求I所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统，其特征在于所述的前端控制机构包括流量控制阀、立管压力泵、转盘和顶驱中的任意一种或多种的组合。
7.一种基于3G网络的钻井参数手机监控方法，其特征在于它包括一个钻井参数监视步骤和一个钻井参数控制步骤 所述的钻井参数监视步骤包括以下子步骤 511:各前端传感器采集前端钻井参数信号； 512:钻井数据采集器和泥浆数据采集器对采集到的钻井参数信号进行调理，调理后发送至数据处理单元； 513:数据处理单元对接收到的钻井参数进行处理，并将处理结果发送至工控机； 514:工控机将钻井参数通过3G网络发送至手机监控端； 所述的钻井参数控制步骤包括以下子步骤 521:钻井操作人员通过手机监控端设置钻井参数； 522:该设置的内容通过3G网络传输至工控机； 523:工控机将其接收到的设置内容转换为控制指令； 524:工控机将控制指令下发至各前端控制机构； 525:前端控制机构根据控制指令更改自身的工作参数。
8.根据权利要求7所述的一种基于3G网络的钻井参数手机监控方法，其特征在于所述的手机监控端中钻井参数的展示方式包括曲线图、模拟仪表和数字中的任意一种或多种的组合。
全文摘要
本发明公开了一种基于3G网络的钻井参数手机监控系统及方法，包括前端传感器、前端控制机构、钻井数据采集器、泥浆数据采集器、数据处理单元、工控机和手机监控端，前端传感器包括泥浆数据传感器和钻井数据传感器，泥浆数据采集器和钻井工程数据采集器的输出均与数据处理单元连接，数据处理单元与工控机相连接，工控机与前端控制机构相连，手机监控端通过3G网络与工控机进行通信。本发明通过手机监控钻井参数，只要是井场网络的覆盖区域，工作人员就可随时随地监控钻井参数，对井场出现的突发事件可以快速反应，大大提高了井场生产的安全性；钻井参数的展示方式丰富多样，用户使用方便、体验良好；监控准确度高、可靠性好；系统使用成本低。
文档编号G01D21/02GK102780822SQ201210298428
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者李杨, 邓果, 阳誉乾 申请人:成都宏天电传工程有限公司