[发明专利]一种多传感器系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种多传感器系统，尤其是涉及油田智能井/管线连续或点监测的传感器系统.

背景技术：

已有技术公告的CN2731096实用新型专利所阐述的潜油(水)电泵机组井下智能多参数测试装置，涉及一种油田用井下智能多参数测试装置，包括井下测试装置和通过电缆或载波传输与井下测试装置远传联接的地面仪，其中井下测试装置由流量信号模块电路、温度信号模块电路、压力和含水信号模块电路、微控制器、其它信号模块电路、输出接口模块电路、电力电缆载波调制模块电路、功率输出模块电路及摇传模块电路组成，工作中，由流量、温度和压力信号模块电路把传感器检测的信号分别处理成数字信号并被送到微控制器进行编码处理，处理后的信号被送到输出接口模块电路和功率输出模块电路进行功率放大，最后可根据用户要求被送入摇传模块电路或电力电缆载波调制模块电路。

但随着应用范围的推广，检测对象的复杂多样性以及其它要素的影响，造成本专利产品的推广应用受到了很大的限制，特别是早期主要安装在抽油机、电潜泵、注水泵等泵井上，现经过对该项目的进一步的研究开发，应用更加广泛，主要用于智能井、地面或井下管线连续流量、压力、温度、密度、含水等参数的在线监测，尤其在石油开采环节中的优化、井下监测、油水分离，喷射泵/灌注泵的生产监测、泥浆和砂的注入监控、注CO_2、甲烷的监控；通过多传感器系统能精确实时监控泵工作中的各种工作参数，将泵况、井况及工况进行有机地组合，以增加产量，降低成本；也可以为地质工程师进行生产优化、汽除水、砂控制、多井监测、水平井、高油/气比井和小井距井的监测提供时实决策数据。使用多传感器系统也可以降低修井的次数和停产的时间，减少泵的更换次数，减小泵杆和油管的磨损和能量的消耗，以提高井的生产效率，降低运营维修成本。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种新型多传感器系统，尤其是涉及油田智能井/管线连续或点监测的传感器系统。它具有结构简单紧凑、检测和处理迅速、准确，分辨率高，可靠性高，生产过程安全等优点。

为实现上述目的，见图1、本发明涉及一种多传感器系统，尤其是涉及油田智能井/管线连续或点监测的传感器系统。它包括有测量现场和中央处理器两部分：测量现场部分包括：检测某点或层面及有限段的多压力(10——19)、流量(20——29)、温度等传感器(30——39)、子处理器(MCU)(N0——N9)、节点处理器(DSP)(40)、执行器(50)、信道(60)；中央处理器部分包括：中央驱动接口(70)、中央处理器(PC)(80)、继电器(90)、变频-回馈模块(100)、GPS接口(110)，协处理器(N10)、工况检测传感器(120)和泵况检测传感器(130)等。节点处理器(包括协处理器)通过信道和中央处理器连接并协同工作，信道由无线通讯、光钎或电缆来完成。

如前所述多传感器系统的中央处理器(80)，它是本系统的决策控制核心，见图1，由于子处理器(N0——N9)、包括协处理器(N10)、节点处理器(DSP)(40)以及中央处理器(PC)(80)都装载有相应的处理管理软件，各传感器的信号经由子处理器(N0——N9)、节点处理器(DSP)(40)后经信道(60)送入到中央处理器、中央处理器经过融合、优化、修正等措施、将决策信息经过编码送入到相应的执行或控制模块，实现油田的“三况”、“三抽”和“变频-回馈”的优化措施，实现产能和电能的合理配置。对增加的其它层位的检测子处理器可通过(N0)——(N9)接入到节点处理器接口(40)上，该节点处理器通过信道与中央处理器连接，经过处理就呈现出该井的状态信息，一个区块油田将各节点组织起来，实现油田局部网络化，即智能井。

如前所述一种多传感器系统的节点处理器DPS(40)，采用TMS320F2812数字信号处理器。利用其先进的内部和外设结构使得该处理器特别适合各子处理器的协调、电器及其运动状态的控制，实现了单片控制器系统(SOC)。它将单口井不同层位的传感信息进行编码调制栽入信道；同时，通过建立专家决策系统，实现实时的最优控制。