無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]游梁式抽油機(jī)是國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用的一種油田開采設(shè)備，但游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)存在效率低下、耗能大、沖次調(diào)節(jié)不方便等問題。抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工況的數(shù)據(jù)信息是油田生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)。當(dāng)前，對(duì)于抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工況的數(shù)據(jù)的采集方式主要有人工讀取、有線自動(dòng)采集、無線自動(dòng)采集三種。其中人工讀取方式必須由固定的工作人員每隔一段時(shí)間上井采集數(shù)據(jù)，浪費(fèi)時(shí)間、人力和物力。有線自動(dòng)采集方式通過電纜把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行牡挠?jì)算機(jī)上，但現(xiàn)場(chǎng)布線復(fù)雜，出現(xiàn)故障不易排除，成本高。無線自動(dòng)采集方式通過無線通信設(shè)備把油田的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，其處理速度慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，以解決提高抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工況的數(shù)據(jù)信息處理速度的技術(shù)問題。
[0004]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:
[0005]一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)智能控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一組無線傳感器、無線信號(hào)接收模塊、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)字機(jī)基本功能模塊、通信模塊、信號(hào)塔和遠(yuǎn)程上位機(jī)；其特征是:所述一組無線傳感器將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳遞到所述無線信號(hào)接收模塊的接收端；所述無線信號(hào)接收模塊的輸出端連接到所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到通信模塊的輸入端；所述通信模塊再將信號(hào)無線傳輸?shù)剿鲂盘?hào)塔；所述信號(hào)塔將無線信號(hào)傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)程上位機(jī)。
[0006]所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調(diào)整，電量監(jiān)測(cè)電路單元。
[0007]所述一組無線傳感器包括載荷、角位移、速度、流量、套壓、管壓、溫度和動(dòng)液面?zhèn)鞲衅?，采用電池供電?br>[0008]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0009]本實(shí)用新型提供一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無線傳輸，減少了布線成本，節(jié)約了安裝成本。(2)抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工況數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，減少了人員投入及現(xiàn)場(chǎng)巡井的運(yùn)營(yíng)成本、縮短油井故障發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。(3)采用數(shù)字化抽油機(jī)，實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)節(jié)能降耗低和成本數(shù)字化大油田管理、滿足了大規(guī)模建設(shè)過程中的客觀需要。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型提供無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型提供無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)抽油機(jī)機(jī)械部分示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型所述一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，將數(shù)字化游梁式抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的工況數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程控制命令用無線信號(hào)來傳輸，具體功能有:變頻、工頻切換、沖次自動(dòng)控制、平衡度自動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，功圖采集、配重檢測(cè)、電量監(jiān)測(cè)，抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無線采集、無線遠(yuǎn)程上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。通過無線傳感器和信號(hào)塔裝置遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，減少了現(xiàn)場(chǎng)布線，節(jié)約了安裝成本，減少了人員投入及現(xiàn)場(chǎng)巡井的運(yùn)營(yíng)成本、縮短油井故障發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)間，降低投資系統(tǒng)成本，提高了生產(chǎn)效率，有效防止了停井和盜井現(xiàn)象的發(fā)生，大大提高了應(yīng)急處理速度，實(shí)現(xiàn)了抽油機(jī)節(jié)能降耗和低成本數(shù)字化大油田管理、滿足了大規(guī)模建設(shè)過程中的客觀需要。
[0013]如圖1所示，所述控制系統(tǒng)包括無線傳感器1、無線傳感器2、...、無線傳感器N、無線信號(hào)接收模塊、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)字機(jī)基本功能模塊、通信模塊、信號(hào)塔、遠(yuǎn)程上位機(jī)。所述無線傳感器1、無線傳感器2、…、無線傳感器N將現(xiàn)場(chǎng)各種信號(hào)傳遞到所述無線信號(hào)接收模塊的接收端；所述無線信號(hào)接收模塊的輸出端連接到所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到通信模塊的輸入端；所述通信模塊再將信號(hào)無線傳輸?shù)剿鲂盘?hào)塔；所述信號(hào)塔將無線信號(hào)傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)程上位機(jī)，遠(yuǎn)程上位機(jī)的命令通過信號(hào)塔無線傳輸給系統(tǒng)控制模塊，實(shí)現(xiàn)了從井場(chǎng)到遠(yuǎn)程上位機(jī)的全程無線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)實(shí)際工況。
[0014]所述系統(tǒng)控制模塊包括沖次自動(dòng)控制、平衡度自動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，功圖采集、配重檢測(cè)、信號(hào)采集、監(jiān)控及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調(diào)整，電量監(jiān)測(cè)功能。所述無線傳感器1、無線傳感器2、…、無線傳感器N包括載荷、角位移、速度、流量、套壓、管壓、溫度、動(dòng)液面等傳感器，采用電池供電。
[0015]所述系統(tǒng)控制模塊的工作方式為本領(lǐng)域的公知技術(shù)，采用通常的控制方式。包括核心控制電路、通信電路、語(yǔ)音報(bào)警電路和顯示電路。所述核心控制電路控制變頻器的啟動(dòng)、停止，改變變頻器的輸出頻率；采集位移信號(hào)，計(jì)算出沖次和沖程，也可采集載荷信號(hào)、電流信號(hào)，發(fā)送指令給變頻器，調(diào)整運(yùn)行頻率，得到最合理的抽油機(jī)沖次；采集變頻器的輸出功率、輸出電壓、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)等參數(shù)；根據(jù)電流功圖，判斷抽油機(jī)平衡度，根據(jù)平衡度狀態(tài)自動(dòng)控制調(diào)平衡電機(jī)。所述通信電路可以在控制系統(tǒng)模塊與其他功能模塊之間建立通信鏈路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。所述語(yǔ)音報(bào)警電路用于提醒現(xiàn)場(chǎng)人員，防止意外發(fā)生。所述顯示電路，用于顯示現(xiàn)場(chǎng)顯示沖次、平衡度、載荷，電量、壓力、溫度等。
[0016]如圖2所示，所述數(shù)字化抽油機(jī)調(diào)平衡機(jī)械部分包括驢頭6、游梁5、尾梁4、導(dǎo)軌3、電機(jī)2和配重I。所述游梁5連接所述驢頭6和所述尾梁4，所述配重I在所述電機(jī)2的拖動(dòng)下在所述尾梁4的所述導(dǎo)軌3上移動(dòng)。當(dāng)所述配重I向反向所述驢頭6運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)字化抽油機(jī)力矩增加，當(dāng)所述配重I向正向所述驢頭6運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)字化抽油機(jī)力矩減小，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的精確平衡。
[0017]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知曉的是，在符合本實(shí)用新型原理精神的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括一組無線傳感器、無線信號(hào)接收模塊、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)字機(jī)基本功能模塊、通信模塊、信號(hào)塔和遠(yuǎn)程上位機(jī)；其特征是:所述一組無線傳感器將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳遞到所述無線信號(hào)接收模塊的接收端；所述無線信號(hào)接收模塊的輸出端連接到所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到通信模塊的輸入端；所述通信模塊再將信號(hào)無線傳輸?shù)剿鲂盘?hào)塔；所述信號(hào)塔將無線信號(hào)傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)程上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調(diào)整，電量監(jiān)測(cè)電路單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述一組無線傳感器包括載荷、角位移、速度、流量、套壓、管壓、溫度和動(dòng)液面?zhèn)鞲衅?，采用電池供電?br>【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線數(shù)字化游梁式抽油機(jī)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一組無線傳感器、無線信號(hào)接收模塊、系統(tǒng)控制模塊、數(shù)字機(jī)基本功能模塊、通信模塊、信號(hào)塔和遠(yuǎn)程上位機(jī)；其特征是：所述一組無線傳感器將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳遞到所述無線信號(hào)接收模塊的接收端；所述無線信號(hào)接收模塊的輸出端連接到所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到所述數(shù)字機(jī)基本功能模塊的輸入端；所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端連接到通信模塊的輸入端；所述通信模塊再將信號(hào)無線傳輸?shù)剿鲂盘?hào)塔；所述信號(hào)塔將無線信號(hào)傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)程上位機(jī)。本實(shí)用新型可以解決提高抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)工況的數(shù)據(jù)信息處理速度的技術(shù)問題。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號(hào)】CN204270118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420698859
【發(fā)明人】高肇凌, 劉凱輝, 張少雷, 劉樹成, 卞和滿, 許宏奇, 郭雪, 邢福林, 王蓓
【申請(qǐng)人】河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日