阅读说明：本技术 基于物联网技术的油井测量系统 (Oil well measuring system based on internet of things technology ) 是由 陈雪松 陈雪中 孙进 程来杰 陈光远 于 2021-02-05 设计创作，主要内容包括：一种基于物联网技术的油井测量系统,包括涡街流量计,所述涡街流量计设有测量管道,所述测量管道外表面设有平台A,所述平台A上部设有转盘A,所述测量管道外表面上设有旋转电机,所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；所述测量管内表面上设有平台B,所述平台B上设有转盘B,所述转盘A和转盘B之间固定有柱体,所述柱体最外层为隔热外壳,所述隔热外壳上设有若干通孔,每个通孔内均设有导热物,所述隔热外壳内为导热内壳,所述导热内壳内设有热源,所所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道,观测管道内设有热成像摄像头。本发明深入挖掘物联网的优点,并将其应用于原油单井测量系统的维护,基于本系统,保证工作人员会实时掌握区域内仪表的磨损情况,合理安排维修工作。(An oil well measuring system based on the technology of the Internet of things comprises a vortex flowmeter, wherein the vortex flowmeter is provided with a measuring pipeline, a platform A is arranged on the outer surface of the measuring pipeline, a rotary table A is arranged at the upper part of the platform A, a rotary motor is arranged on the outer surface of the measuring pipeline, and a rotary shaft of the rotary motor is connected with the rotary table A; be equipped with platform B on surveying buret internal surface, be equipped with carousel B on the platform B, be fixed with the cylinder between carousel A and the carousel B, the outermost shell that is thermal-insulated for of cylinder, be equipped with a plurality of through-holes on the thermal-insulated shell, all be equipped with heat conduction thing in every through-hole, be the heat conduction inner shell in the thermal-insulated shell, be equipped with the heat source in the heat conduction inner shell, institute be equipped with a plurality of observation pipelines on vortex flowmeter's the measuring tube, be equipped with thermal imaging camera in the observation pipeline. The system deeply excavates the advantages of the Internet of things, is applied to maintenance of a crude oil single-well measurement system, ensures that workers can master the abrasion condition of instruments in the area in real time and reasonably arrange maintenance work based on the system.)

基于物联网技术的油井测量系统

技术领域

本发明属于原油测量装置技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的油井测量系统。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

油井测量系统一般分为油液测量部分和气体测量部分，在对采出的原油进行气液分离后，分别对油液和气体进行测量。

涡街流量计是气体测量部分常用的一种流量计，基本原理是卡门旋涡原理，即：旋涡分离频率与流速成正比。具体应用为：在测量管道内插入有一个近似为等腰三角形的柱体，柱体的轴线与被测介质流动方向垂直，底面迎向流体，当被测介质流过柱体时，在柱体两侧交替产生旋涡，旋涡不断产生和分离，在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡，旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。

实际中会面临这样的问题：采出来的气体有一定的腐蚀性或带有杂质，会使腐蚀柱体或者附着在柱体的底面上，使柱体变形，无法规律形成漩涡，导致计量不准确形成。

而柱体一般固定在涡街流量计的测量管内，其磨损或附着杂物不易观察，油井多在荒郊野外，拆卸检查不方便，二次安装还需要再次校准，会延误生产。因此设计一种能够实施监控磨损程度或不易附着杂物的涡街流量计，避免不必要的拆卸，对于实现石油智能化管理是十分重要的。

发明内容

为了满足上述要求，本发明提供一种基于物联网技术的油井测量系统，该种基于物联网技术的油井测量系统充分利用物联网技术可以信息共享的特点，对其中的涡街流量计磨损程度可直观了解，合理安排维修，保证计量准确。

本发明解决其技术问题所基于的技术方案是：一种基于物联网技术的油井测量系统，包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间固定有柱体，所述柱体最外层为隔热外壳，所述隔热外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述隔热外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有导热物，所述导热物的耐磨性不低于隔热外壳，所述隔热外壳内为导热内壳，所述导热内壳内设有热源，所述热源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道相通，观测管道内设有热成像摄像头，所述热成像摄像头与控制器相连。

优选的，所述隔热外壳分为外层、中层、内层，三层的隔热性：外层>中层>内层。

进一步优选的，所述外层材质为聚氨酯，中层材质为ABS塑料，内层材质为环氧树脂。

优选的，所述导热物和导热内壳材质均为铜或铝合金。

优选的，所述无线数据收发器采用4G或5G信号与控制中心相连。

优选的，所述通孔为长条形。

优选的，所述热源为电热棒。

优选的，所述柱体的横截面为等边三角形。

优选的，所述热成像摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，热成像摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。

通过设置观测管道的位置和数量，保证柱体的每一处都能被拍摄到，每隔一段时间，打开热源，通过热成像摄像头对柱体的各面进行拍摄，然后将图片传输给控制中心，进行人工或软件分析，正常情况下，柱体各面上会在图片显示有与通孔形状一样的高温光斑。

如果柱体发生磨损，则体现在图片上出现的高温光斑会变多，且是光斑是不规则的，磨损深浅程度不同，光斑的颜色也会不同（磨损越大，光斑颜色越深），那么就可以推算出柱体上的磨损位置，以及磨损面积大小，磨损深浅，分析其对测量结果的影响，进行补偿运算，或对涡街流量计进行更换。

优选方案中，将隔热外壳分为隔热性不同的三层，热成像的颜色区分会更加明显，这样可以更容易的辨别磨损的深浅程度。

如果柱体表面出现杂物附着，则图片上原有的高温光斑会变淡，附着物越多，光斑越淡，那么旋转柱体，使附着面顺向被测流体流向，这样被测流体就会带走吸附在上面的杂物，然后再旋转复位，同时进行补偿运算，例如，取柱体旋转前后相同时间的流量平均值，进行流量补偿。

优选方案中，所述柱体的横截面为等边三角形，直接将柱体的一个侧面旋转变换成底面即可，无需进行补偿运算。

热成像摄像头活动设置于观测管道内，当热成像摄像头镜头被异物遮挡或故障，只需要关闭一侧进气阀门，将摄像头拆出清洗或更换即可，过程很快，对生产影响小。

本发明的有益效果是：深入挖掘物联网的优点，并将其应用于原油单井测量系统的维护，基于本系统，保证工作人员会实时掌握区域内仪表的磨损情况，合理安排维修工作。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明；

图1是本发明的结构示意图。

图2是柱体的结构示意图。

图3是实例1柱体旋转以后的结构示意图。

图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，隔热外壳，5.2导热内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.热成像摄像头，12.热源。

具体实施方式

实例1

图1、图2和图3中是一种基于物联网技术的油井测量系统，图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，隔热外壳，5.2导热内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.热成像摄像头，12.热源。包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间固定有柱体，所述柱体最外层为隔热外壳，所述隔热外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述隔热外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有导热物，所述导热物的耐磨性不低于隔热外壳，所述隔热外壳内为导热内壳，所述导热内壳内设有热源，所述热源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道相通，观测管道内设有热成像摄像头，所述热成像摄像头与控制器相连。

本实例中，所述隔热外壳分为外层、中层、内层，三层的隔热性：外层>中层>内层。

进一步本实例中，所述外层材质为聚氨酯，中层材质为ABS塑料，内层材质为环氧树脂。

本实例中，所述导热物和导热内壳材质均为铜。

本实例中，所述无线数据收发器采用4G信号与控制中心相连。

本实例中，所述通孔为长条形。

本实例中，所述热源为电热棒。

本实例中，所述热成像摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，热成像摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。

实例2

图1和图2中是一种基于物联网技术的油井测量系统，图中：1.测量管道，2.转盘B，3.定位圆轴，4.密封圈B，5.柱体，5.1，隔热外壳，5.2导热内壳，6.密封圈A，7.支架，8.旋转电机，9.转盘A，10.观测管道，11.热成像摄像头，12.热源。包括无线数据收发器和涡街流量计，所述涡街流量计的控制器与无线数据收发器相连，所述无线数据收发器与控制中心相连；

所述涡街流量计设有测量管道，所述测量管道外表面设有平台A，所述平台A上设有安装孔，所述平台A上部设有转盘A，所述转盘A和平台A之间设有若干密封槽A，密封槽A内设有密封圈A，所述测量管道外表面上设有支架，所述支架上设有旋转电机，所述旋转电机与控制器相连，所述旋转电机的旋转轴与转盘A相连；

所述测量管内表面上设有平台B，所述平台B上设有圆形凹槽，所述平台B上设有转盘B，所述转盘B底部设有定位圆轴，所述定位圆轴插入圆形凹槽中，所述转盘B和平台B之间设有若干密封槽B，密封槽内设有密封圈B；

所述转盘A和转盘B之间固定有柱体，所述柱体最外层为隔热外壳，所述隔热外壳的厚度不大于柱体允许磨损的最大值，所述隔热外壳上设有若干通孔，每个通孔内均设有导热物，所述导热物的耐磨性不低于隔热外壳，所述隔热外壳内为导热内壳，所述导热内壳内设有热源，所述热源与控制器相连；

所述涡街流量计的测量管道上设有若干观测管道，观测管道与测量管道相通，观测管道内设有热成像摄像头，所述热成像摄像头与控制器相连。

本实例中，所述隔热外壳分为外层、中层、内层，三层的隔热性：外层>中层>内层。

进一步本实例中，所述外层材质为聚氨酯，中层材质为ABS塑料，内层材质为环氧树脂。

本实例中，所述导热物和导热内壳材质均为铝合金。

本实例中，所述无线数据收发器采用5G信号与控制中心相连。

本实例中，所述通孔为长条形。

本实例中，所述热源为电热棒。

本实例中，所述柱体的横截面为等边三角形。

本实例中，所述热成像摄像头设置于观测管道的方法为：观测管道内部设有螺纹，热成像摄像头外壳上也设有螺纹，二者通过螺纹连接。