本发明涉及石油开采压裂设备技术领域，尤其涉及一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统。
背景技术：
在油气田开采过程中，使用压裂技术是油气田增储上产的重要技术手段之一，通过对油气井进行压裂作业，能够增强油气层渗透率，改善井底油气流动环境，达到了提高油气产量的目的。在压裂作业过程中，压裂设备性能的优劣直接决定油气井压裂的效果和油气产量的增幅。目前，压裂设备主要由压裂泵车、混砂车、仪表车、高压管汇及相关压裂辅助设备组成。柴油水泵机组就是一种压裂辅助设备，主要为压裂现场进行供水并起到水力提升的作用。
目前，在油气田开采过程中，国内常用的柴油水泵机组一般为人为手动操作，少量电控系统只可以在柴油水泵机组旁人工对柴油发动机进行启停控制和监控发动机运行参数等，为保证压裂作业的正常进行，柴油水泵机组现场必须24小时有人值守，过于依赖人力，加大了人工成本，同时在机组系统控制上也很难实现对水泵排水量和柴油发动机转速进行精准控制。
技术实现要素：
（一）要解决的技术问题
本发明提供了一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，以克服现有技术中为了保证柴油水泵机组正常运行需要现场人工值守，导致生产成本较高以及水泵排水量柴油和的等问题。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，包括远程控制柜和本地控制柜；
所述远程控制柜与环保蓄水池连接；
所述本地控制柜与柴油水泵机组连接；
柴油水泵机组通过管线向环保蓄水池供液；
所述环保蓄水池中的液面上方安装液位计，所述液位计用于采集环保蓄水池中的液面高度数据，当液面高度数据达到预设的最高值时，则向远程控制柜发送第一反馈信号，
远程控制柜接收所述第一反馈信号，并自动生成停机信号，并将所述停机信号通过无线通信模块发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述停机信号，并执行所述停机信号，控制所述柴油水泵机组停止向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息；
当液面高度数据达到预设的最低值时，则向远程控制柜发送第二反馈信号，
远程控制柜接收所述第二反馈信号，并自动生成开机信号，并将所述开机信号发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述开机信号，并执行所述开机信号，控制所述柴油水泵机组开机向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息。
优选地，所述远程控制柜设置柴油水泵机组的运行参数，并实时监测柴油水泵机组在工作时的各种运行参数；
通过手动、自动、遥控、强制运行控制模式在远程控制柜上操控柴油水泵机组。
优选地，通过无线通信模块可登陆云端服务器；
柴油水泵机组的运行数据信息通过无线通信模块发送至云端服务器，客户端通过手机应用程序访问云端服务器，实时监控柴油水泵机组的运行状态、查询柴油水泵机组的运行记录，并控制柴油水泵机组的启停。
优选地，客户端通过手机应用程序对远程控制柜发出操控信号，从而使远程控制柜自动控制柴油水泵机组的运行状态。
（三）有益效果
本发明提供的柴油水泵机组远程自动控制及监测系统具有对柴油水泵机组进行远程自动控制启停机和调速功能，能够根据反馈信号自动启停柴油水泵机组，能够远程调节柴油发动机转速和水泵流量，能够实时监控柴油水泵机组的运行参数，操作简单，节省了人工成本，安全可靠，机组操作方便，提高工作效率，尤其适用于压裂作业现场远距离供水（供液）作业。
附图说明
图1为本发明实施例柴油水泵机组远程自动控制及监测系统示意图；
图2为本发明实施例柴油水泵机组远程自动控制及监测系统另一示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。
如图所示，本发明提供一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，包括：远程控制柜2和本地控制柜；
所述远程控制柜与环保蓄水池3连接；
所述本地控制柜与柴油水泵机组1连接；
柴油水泵机组1通过管线向环保蓄水池3供液；
所述环保蓄水池3中的液面上方安装液位计，所述液位计用于采集环保蓄水池中的液面高度数据，当液面高度数据达到预设的最高值时，则向远程控制柜发送第一反馈信号，
远程控制柜接收所述第一反馈信号，并自动生成停机信号，并将所述停机信号通过无线通信模块发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述停机信号，并执行所述停机信号，控制所述柴油水泵机组停止向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息；
当液面高度数据达到预设的最低值时，则向远程控制柜发送第二反馈信号，
远程控制柜接收所述第二反馈信号，并自动生成开机信号，并将所述开机信号发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述开机信号，并执行所述开机信号，控制所述柴油水泵机组开机向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息。
优选地，所述远程控制柜设置柴油水泵机组的运行参数，并实时监测柴油水泵机组在工作时的各种运行参数；
通过手动、自动、遥控、强制运行控制模式在远程控制柜上操控柴油水泵机组。
优选地，通过无线通信模块可登陆云端服务器；
远程控制柜、本地控制柜、移动智能终端、信息通过无线通信模块发送至云端服务器，客户端通过手机应用程序访问云端服务器，实时监控柴油水泵机组的运行状态、查询柴油水泵机组的运行记录，并控制柴油水泵机组的启停。
优选地，客户端通过手机应用程序对远程控制柜发出操控信号，从而使远程控制柜自动控制柴油水泵机组的运行状态。无线通信模块。远程控制柜和本地控制柜使用全中文、图形操作界面，具有操作简单、自动控制功能，可选择手动、自动、强行启动（关闭）、遥控等控制模式。
本发明实施例中采用的无线通信模块是一个4g或5g全网通无线网络通信协议转换模块，可以实现柴油水泵机组（带有串行通信接口）连入因特网。通过无线通信模块登录云服务器后，云服务器将传送相应的柴油水泵机组控制器通信协议到模块，获取柴油水泵机组的数据信息，通过4g或5g无线网络将获取的数据信息传送到相应的云服务器，用户可通过系统开发的专用手机应用程序、电脑等终端设备实时监控柴油水泵机组的运行状态，查询发电机组的运行记录并操控柴油水泵机组的启停和数据设置，也可根据现场需要，对远程控制柜发出特定信号，使远程控制柜自动控制柴油水泵机组，从而实现柴油水泵机组全自动控制。
本发明实施例提供的柴油水泵机组远程自动控制及监测系统自动化、信息化程度高，整体结构设计紧凑、合理，操作方便，安全高效，能够更好的节约人工成本，设置系统数据更加合理、精准。采用了独特的控制方式设计，不需要在柴油水泵机组作业现场留人值守，通过移动智能终端和远程控制柜即可对柴油水泵机组进行运行参数及数据设置、自动控制柴油发动机启停和监测柴油水泵机组运行参数。远程控制柜、本地控制柜、手机应用界面显示清晰，操作方便，运行安全可靠。
该系统可以通过远程控制柜或移动智能终端实现柴油水泵机组远程自动控制和远程数据监测。通过该系统的应用，节省了人工成本，安全可靠，机组操作方便，提高工作效率，尤其适用于压裂作业现场远距离供水（供液）作业。
如图1所示，通过环保蓄水池的液位高度数据信号的反馈，实现柴油水泵机组的自动启停。在环保蓄水池液面上方安装有液位计，能够实时监测环保蓄水池液面高度并采集液位高度数据信号，当环保蓄水池内的液体高度达到液位计设定值的最高点（或最低点）时，液位计向远程控制柜发出一个反馈信号，远程控制柜接收到信号后，由远程控制柜中的控制软件自动处理数据信号，再向柴油水泵机组旁的本地控制柜发出停机（或开机）信号，由本地控制柜控制柴油水泵机组停止（或开始）向环保蓄水池内供水。柴油水泵机组停机（或开机）后，本地控制柜会向远程控制柜回馈数据信号，并由远程控制柜自动记录数据信息，远程控制柜与本地控制柜之间的信号传递方式可以为无线传输，也可以是有线传输。此过程无需人工操作，为全自动化控制，省去目前国内压裂作业现场人工观察环保蓄水池液面高度后，通过对讲机通知柴油水泵机组值守人员手动控制机组启停的复杂步骤。
通过远程控制柜远程自动（或手动）控制柴油水泵机组的启停，在远程控制柜上设置柴油水泵机组的运行参数，并实时监测柴油水泵机组在工作时的各种运行参数。在远程控制柜上可选择手动、自动、遥控、强制运行等控制模式操控柴油水泵机组，既可手动在面板上启动、停止柴油水泵机组，还可通过远程控制柜、本地控制柜和云平台实现远程自动启动、停止柴油水泵机组及对机组运行状态进行远程监控，使所有启动、运行、报警等信息均可在远程控制柜、本地控制柜和云平台上显示和记录。
如图2所示，通过云端服务器，使用移动智能终端来远程自动（或手动）控制柴油水泵机组的启停，设置柴油水泵机组的运行参数，并实时监测柴油水泵机组在工作时的各种运行参数。在移动智能终端上通过应用程序可对柴油水泵机组进行远程自动（或手动）控制，设置柴油水泵机组的运行参数，查看柴油水泵机组运行实时信息，查看柴油水泵机组地理位置，真正实现柴油水泵机组的无人值守，并且移动智能终端还提供历史记录功能，省时省力。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
技术特征：
1.一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，其特征在于，包括：远程控制柜和本地控制柜；
所述远程控制柜与环保蓄水池连接；
所述本地控制柜与柴油水泵机组连接；
柴油水泵机组通过管线向环保蓄水池供液；
所述环保蓄水池中的液面上方安装液位计，所述液位计用于采集环保蓄水池中的液面高度数据，当液面高度数据达到预设的最高值时，则向远程控制柜发送第一反馈信号，
远程控制柜接收所述第一反馈信号，并自动生成停机信号，并将所述停机信号通过无线通信模块发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述停机信号，并执行所述停机信号，控制所述柴油水泵机组停止向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息；
当液面高度数据达到预设的最低值时，则向远程控制柜发送第二反馈信号，
远程控制柜接收所述第二反馈信号，并自动生成开机信号，并将所述开机信号发送至本地控制柜；
所述本地控制柜接收所述开机信号，并执行所述开机信号，控制所述柴油水泵机组开机向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息；所述远程控制柜自动记录所述回馈信息。
2.如权利要求1所述的柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，其特征在于，
所述远程控制柜设置柴油水泵机组的运行参数，并实时监测柴油水泵机组在工作时的各种运行参数；
通过手动、自动、遥控、强制运行控制模式在远程控制柜上操控柴油水泵机组。
3.如权利要求1所述的柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，其特征在于，
通过无线通信模块可登陆云端服务器；
柴油水泵机组的运行数据信息通过无线通信模块发送至云端服务器，客户端通过手机应用程序访问云端服务器，实时监控柴油水泵机组的运行状态、查询柴油水泵机组的运行记录，并控制柴油水泵机组的启停。
4.如权利要求1所述的柴油水泵机组远程自动控制及监测系统，其特征在于，客户端通过手机应用程序对远程控制柜发出操控信号，从而使远程控制柜自动控制柴油水泵机组的运行状态。
技术总结
本发明涉及石油开采压裂技术领域，尤其涉及一种柴油水泵机组远程自动控制及监测系统。该系统包括：柴油水泵机组通过管线向环保蓄水池供液；环保蓄水池中的液面上方安装液位计，当液面高度数据达到预设的最高值时，则向远程控制柜发送第一反馈信号，远程控制柜接收第一反馈信号，并自动生成停机信号，并将停机信号通过无线通信模块发送至本地控制柜；本地控制柜接收停机信号，并执行停机信号，控制柴油水泵机组停止向环保蓄水池内进行供液，同时向远程控制柜发送一个回馈信息。本发明提供的系统具有对柴油水泵机组进行远程自动控制启停机和调速功能，能够根据反馈信号自动启停柴油水泵机组，操作简单，安全可靠，机组操作方便，提高工作效率。
技术研发人员：宋艳春;梁志波;彭芳庆;姜海洋;袁浩天;关喆;冯静
受保护的技术使用者：大庆石油管理局有限公司
技术研发日：.11.06
技术公布日：.02.28
