專利名稱：抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型 屬于采油自動(dòng)化裝置，特別是涉及到一種抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端。
背景技術(shù)：
由于油田生產(chǎn)設(shè)備分布廣泛、位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境特殊，從而造成油田生產(chǎn)管理水平低 下，傳統(tǒng)的油井工況是由人工巡檢、巡查或相對(duì)落后的監(jiān)測(cè)手段已不能滿足現(xiàn)代油田自動(dòng) 化生產(chǎn)管理的需要，因而油田上引進(jìn)抽油機(jī)遠(yuǎn)程控制器，但現(xiàn)有抽油機(jī)控制器采用系統(tǒng)集 成模式，主要由參數(shù)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、無線數(shù)傳電臺(tái)、專用天線、開關(guān)量輸出模塊、 電源模塊及人機(jī)接口界面等幾部分構(gòu)成，其主要存在的下列問題一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成 本高，現(xiàn)場(chǎng)安裝不便。二、需組建專用無線通信網(wǎng)絡(luò)，架設(shè)專用天線，使用專人維護(hù)，因而不 利于該技術(shù)的推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端， 本裝置則采用芯片級(jí)底層設(shè)計(jì)方案，同時(shí)采用全球移動(dòng)通信GSM的短消息服務(wù)(SMS)無線 通信方案，大大降低了系統(tǒng)成本和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)縮小了產(chǎn)品體積，該裝置可方便的 嵌入到抽油機(jī)電機(jī)控制箱內(nèi)部，在不改動(dòng)原有設(shè)備結(jié)構(gòu)的情況下，方便的將現(xiàn)有抽油機(jī)井 升級(jí)為數(shù)字式，信息化、網(wǎng)絡(luò)化抽油機(jī)，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化科學(xué)管理。本實(shí)用新型的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，是在控制箱上有電源接線端子和與抽油 機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)連接的接線端子，在控制箱的控制面板上設(shè)有蜂鳴器、信號(hào)指示燈、控制按鈕 和顯示屏，在控制箱上設(shè)有三相交流電流取樣孔。有交流電源經(jīng)電源接線端子、電源電路與 單片微控制器聯(lián)接，三相交流電流互感器、三相交流電壓互感器分別經(jīng)三相交流電參數(shù)采 集芯片輸入至單片微控制器，單片微控制器的輸出分別經(jīng)抽油機(jī)電機(jī)控制保護(hù)電路、抽油 機(jī)功率轉(zhuǎn)換控制電路輸出至抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。有位移傳感器和圖形點(diǎn)陣液晶模塊均與單 片微控制器聯(lián)接，GSM無線模塊和非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均與單片微控制器通訊聯(lián)接。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，有集成溫度傳感器與單片微控制器聯(lián)接。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，鍵盤電路和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路分別與單片微控制器聯(lián) 接。本實(shí)用新型的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，是綜合應(yīng)用了傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng) 測(cè)控技術(shù)、GSM通信技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)等多項(xiàng)高新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)油田高效自動(dòng)化生產(chǎn)作業(yè) 和油田生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化高效科學(xué)生產(chǎn)管理為目的，本發(fā)明達(dá)到的如下技術(shù)效果(1)可實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制油井工作狀態(tài)，有效地提高采油井各種工作狀態(tài)參數(shù) 的實(shí)時(shí)檢測(cè)及控制水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患及故障，提高采油作業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，實(shí)現(xiàn) 油田生產(chǎn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化；(2)減少生產(chǎn)管理人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)減輕了巡檢人員和設(shè)備維護(hù)人員的 工作量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；[0010](3)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)油井停電、不正常停機(jī)、油管泄漏、凡爾泄漏、液面過低、配重不 平衡等情況，從而有效地防止設(shè)備損壞，減少停機(jī)時(shí)間，減少了由于油井故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)而 造成的減產(chǎn)損失；( 4 )減少了由于采油設(shè)備被盜而造成的損失。
圖1是本實(shí)用新型抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，從油田生產(chǎn)實(shí)際情況出發(fā)，充分考慮到 油井的分散與GSM網(wǎng)絡(luò)廣闊覆蓋的特征，采用先進(jìn)的GSM短消息服務(wù)技術(shù)將數(shù)量眾多的油 井終端設(shè)備聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，有效地解決了油田設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集和傳輸問題，實(shí)現(xiàn)了 抽油機(jī)設(shè)備的無線組網(wǎng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備保護(hù)、故障報(bào)警、設(shè)備集中管理及事 件統(tǒng)計(jì)分析功能，提高了油田生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的自動(dòng)化、信息化管理水平。本裝置是在控制箱1上有電源接線端子2和與抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)3連接的接線端 子4，在控制箱1的控制面板上設(shè)有蜂鳴器5、信號(hào)指示燈6、控制按鈕7和顯示屏9，在控制 箱1上設(shè)有三相交流電流取樣孔10。有交流電源經(jīng)電源接線端子2、電源電路11與單片微 控制器12聯(lián)接，三相交流電流互感器13、三相交流電壓互感器14分別經(jīng)三相交流電參數(shù)采 集芯片15輸入至單片微控制器12，單片微控制器12的輸出分別經(jīng)抽油機(jī)電機(jī)控制保護(hù)電 路16、抽油機(jī)功率轉(zhuǎn)換控制電路17輸出至抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)3，采用電壓互感器、電流互感 器將抽油機(jī)拖動(dòng)裝置電參數(shù)采集到三相交流電參數(shù)采集芯片，經(jīng)過高性能單片微控制器進(jìn) 行數(shù)學(xué)運(yùn)算后得到抽油機(jī)的三相運(yùn)行電壓、三相運(yùn)行電流、總有功電能消耗、總無功電能消 耗、功率因數(shù)、電源頻率、油井電流圖。芯片級(jí)數(shù)據(jù)采集方案可大大的降低本系統(tǒng)的成本。位移傳感器18和圖形點(diǎn)陣液晶模塊19均與單片微控制器12聯(lián)接，GSM無線模塊 20和非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器21均與單片微控制器12通訊聯(lián)接。通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)量眾 多、地理位置分散的抽油機(jī)有機(jī)的聯(lián)結(jié)在一起。本測(cè)控終端利用GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息服務(wù)技 術(shù)，具有覆蓋地域廣、通信距離遠(yuǎn)、通信可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)目不受限制及 一次性投資少的特點(diǎn)，非常適合油田生產(chǎn)的抽油井設(shè)備分散、工作環(huán)境惡劣、全天候工作的 特點(diǎn)。有集成溫度傳感器22與單片微控制器12聯(lián)接。鍵盤電路23和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路24分別與單片微控制器12聯(lián)接。
權(quán)利要求抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，是在控制箱(1)上有電源接線端子(2)和與抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)(3)連接的接線端子(4)，在控制箱(1)的控制面板上設(shè)有蜂鳴器(5)、信號(hào)指示燈(6)、控制按鈕(7)和顯示屏(9)，在控制箱(1)上設(shè)有三相交流電流取樣孔(10)，其特征在于有交流電源經(jīng)電源接線端子(2)、電源電路(11)與單片微控制器(12)聯(lián)接，三相交流電流互感器(13)、三相交流電壓互感器(14)分別經(jīng)三相交流電參數(shù)采集芯片(15)輸入至單片微控制器(12)，單片微控制器(12)的輸出分別經(jīng)抽油機(jī)電機(jī)控制保護(hù)電路(16)、抽油機(jī)功率轉(zhuǎn)換控制電路(17)輸出至抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)(3)；有位移傳感器(18)和圖形點(diǎn)陣液晶模塊(19)均與單片微控制器(12)聯(lián)接，GSM無線模塊(20)和非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(21)均與單片微控制器(12)通訊聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，其特征在于有集成溫度傳感器(22) 與單片微控制器(12)聯(lián)接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端，其特征在于鍵盤電路(23)和實(shí) 時(shí)時(shí)鐘電路(24)分別與單片微控制器(12)聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型的抽油機(jī)無線遠(yuǎn)程測(cè)控終端屬于采油自動(dòng)化裝置，是在控制箱上有電源接線端子和與抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)連接的接線端子，在控制箱的控制面板上設(shè)有蜂鳴器、指示燈、控制按鈕和顯示屏，在控制箱上設(shè)有三相交流電流取樣孔。三相交流電流互感器、三相交流電壓互感器分別經(jīng)三相交流電參數(shù)采集芯片輸入至單片微控制器，單片微控制器的輸出分別經(jīng)抽油機(jī)電機(jī)控制保護(hù)電路、抽油機(jī)功率轉(zhuǎn)換控制電路輸出至抽油機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。有位移傳感器和圖形點(diǎn)陣液晶模塊均與單片微控制器聯(lián)接，GSM無線模塊和非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均與單片微控制器通訊聯(lián)接。本裝置可實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制油井工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201716589SQ20102027694
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者孟臣, 梁巍 申請(qǐng)人:梁巍