(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210966716.1 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 国网电力科 学研究院武汉南瑞 有限 责任公司 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞 瑜路 143号 (72)发明人 刘梦娜　张静　江翼　周正钦　 黄勤清　罗子秋　文豪　程立丰　 王辉　肖黎　 (74)专利代理 机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 专利代理师 潘杰 (51)Int.Cl. H04L 67/125(2022.01) H04Q 9/00(2006.01)H04W 4/38(2018.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种高压套管油气远程 监测系统 (57)摘要 本发明提供了一种高压套管油气远程监测 系统， 包括氢气 ‑温度‑压力集成传感器、 数据接 入装置、 智 能远传装置和远程监测平台； 所述氢 气‑温度‑压力集成传感器用于实时采集高压套 管内溶解氢气、 温度、 压力的监测数据并将其发 送至数据接入装置； 数据接入装置用于将接收到 的监测数据进行标准化处理后发送至智能远传 装置； 智能远传装置将接收到的监测数据发送至 远程监测平台； 远程监测平台根据监测数据对高 压套管的状态进行识别， 并根据识别结果生成控 制指令发送至智能远传装置； 智能远传装置通过 数据接入装置将控制指令发送至氢气 ‑温度‑压 力集成传感器； 氢气 ‑温度‑压力集成传感器根据 控制指令执 行预警操作或者报警操作。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115412583 A 2022.11.29 CN 115412583 A 1.一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 包括氢气 ‑温度‑压力集成传感器、 数 据接入装置、 智能远传装置和 远程监测平台； 所述氢气 ‑温度‑压力集成传感器用于实时采 集高压套 管内溶解氢气、 温度、 压力的监测数据并将其 发送至数据接入装置； 数据接入装置 用于将接收到的监测数据进行标准化处理后发送至智能远传装置； 智能远传装置将接收到 的监测数据发送至远程监测平台； 远程监测平台根据监测数据对高压套管的状态进行识 别， 并根据识别结果生成控制指令发送至智能远传装置； 智能远传装置通过数据接入装置 将控制指 令发送至氢气 ‑温度‑压力集成传感器； 氢气 ‑温度‑压力集成传感器根据控制指 令 执行预警操作或者报警操作。 2.根据权利要求1所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述数据接入 装置与多个氢气 ‑温度‑压力集成传感器电连接； 所述远程监测平台与多个智能远传 装置进 行通信。 3.根据权利要求1所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 还包括云数据 平台和APP/Web客户端； 所述远程监测平台通过云数据平台与APP/Web客户端进行通信， 用 户通过AP P/Web客户端调阅远程 监测平台数据。 4.根据权利要求1所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述氢气 ‑温 度‑压力集成传感器包括传感器本体、 A/D转换器、 通信模块、 采样控制 模块、 警报控制 模块 和警报模块； 所述传感器本体包括氢气传感器、 温度传感器和压力 传感器； 传感器本体与 A/ D转换器电连接； A/D转换器将传感器本体采集到的监测数据由模拟信号转换成数字信号， 传输至通信模块； 通信模块将接 收到的监测数据发送至数据接入装置； 通信模块还用于接 收数据接入装置发送的控制指令， 并将控制指令发送至采样控制模块和警报控制模块； 采 样控制模块根据控制指 令内容驱动传感器本体调整传感器本体的采样周期； 警报控制模块 根据控制指令内容驱动警报模块启动相应的工作模式。 5.根据权利要求1所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述智能远传 装置包括I1协议通讯模块、 数据采集模块、 信息管 理模块和I2协 议通讯模块； 所述I 1协议通 讯模块与数据接入装置通信连接， 还与数据采集模块、 信息管理模块通信连接； 所述I2协 议 通讯模块与远程监测平台通信连接， 还与数据采集模块、 信息管理模块通信连接； 所述数据 采集模块用于接收数据接入装置发送的监测数据； 所述信息管理模用于接收远程监测平台 下发的控制指令 。 6.根据权利要求4所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述远程监测 平台包括数据处理模块、 阈值设定模块、 阈值比对模块、 状态监测模块、 监测预警模块、 故障 报警模块和故障检修模块； 数据处理模块用于对实时接收到的监测数据进行过滤、 换算、 组合， 形成高压套管的实 时运行状态量； 阈值设定模块用于设置判定高压套管处于不同状态的阈值； 阈值比对模块根据高压套管的实时运行状态量与设定 阈值的比对结果， 对应启动状态 监测模块、 监测预警模块或者故障报警模块故障诊断模块； 状态监测模块用于展示高压套管的 的实时运行状态量； 监测预警模块用于预测高压套管的未来运行状态量， 并与设定的预警值进行比较； 针 对超出预警值的未来 运行状态量指标， 生成用于预警操作的控制指令；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115412583 A 2故障报警模块用于判断高压套管的故障类型， 并针对不同故障类型生成对应的用于报 警操作的控制指令 。 7.根据权利要求6所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述远程监测 平台还包括 故障检修模块； 故障检修模块根据故障报警模块判定的故障类型生成相应的检 修建议。 8.根据权利要求7所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 阈值设定模块 用于设置由小至大依次增 加第一阈值、 第二阈值以及第三阈值； 若阈值比对模块判定 高压套管的实时运行状态量低于第 一阈值， 则判定高压套管并未 运行或远程 监测系统尚未采集数据； 若阈值比对模块判定 高压套管的实时运行状态量高于第 一阈值且低于第 二阈值， 则启 动状态监测模块； 若阈值比对模块判定 高压套管的实时运行状态量高于第 二阈值且低于第 三阈值， 则启 动监测预警模块； 若阈值比对模块判定 高压套管的实时运行状态量高于第 三阈值， 则启动故障报警模块 和故障检修模块。 9.根据权利要求8所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述预警操作 包括驱动采样控制模块缩短本体传感器采样周期， 驱动警报控制模块控制警报模块启动预 警工作模式。 10.根据权利要求8所述的一种高压套管油气远程监测系统， 其特征在于： 所述报警操 作包括驱动警报控制模块控制警报模块基于判定的故障类型启动对应的报警工作模式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115412583 A 3