油田防窃电全息控制系统的制作方法

本发明涉及油田电力装置，具体涉及一种油田防窃电全息控制系统。

背景技术：

我国油田作业区域大，油井数量众多，而大部分油井都位于居民区内，难以统筹管理。长期以来，居民在油井控制箱内窃电现象十分普遍，给油田和国家造成很大的损失。由于居民窃电接线不规范，还极易引发停电故障，造成油井停采。在北方冬季，如果油井停井还会造成冻井，损失尤其巨大。长期以来，油田窃电问题一直是困扰油田管理的难题，这一问题急需得到解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种使用方便，自动化程度高，可以有效防止居民在抽油机上窃电，有利于保障抽油机可靠运行，可以降低油田损失的油田防窃电全息控制系统。

本发明的技术解决方案是：它包括控制箱箱体，控制箱箱体内安装有断路器dl、零序电流监测器zcp、接触器km、电机启动控制器和二次控制回路，断路器dl的各相输出端分别与接触器km和电机启动控制器的各相输入端相连，断路器dl合闸后二次控制回路通过接触器km手动控制抽油机启动、通过电机启动控制器自动控制抽油机启动，控制箱箱体上还设有智能控制器plc、网络摄像机ipc、路由器和与箱门相配合的箱门触点ms，零序电流监测器zcp安装在断路器dl的各相输出端线路上并与智能控制器plc相连，当三相电流不平衡有窃电现象时通过智能控制器plc控制断路器dl跳闸，智能控制器plc与断路器dl和路由器分别相连，将断路器dl的工作状态通过路由器传递给远程控制中心，或通过路由器接收远程控制中心传递来的控制信号控制断路器dl合闸和跳闸，箱门触点ms与智能控制器plc相连、当箱门被非正常打开时向智能控制器plc发送信号，网络摄像机ipc与路由器相连，将拍摄到的井场视频通过网络传递给远程控制中心。

本发明的技术效果是：它基于互联网+智能化互通、互联、遥测、遥控的设计理念，使用方便，自动化程度高，可以有效防止居民在抽油机上窃电，有利于抽油机的可靠运行，并大大降低油田损失，对油田的正常生产具有保障作用。

本发明主要可以解决以下问题：

1、防窃电问题：

1）控制箱上装设有网络摄像机，并将摄像数据传输至云端，以实时监测控制箱周围情况，当有人员靠近时发出警报：您已进入监控区域。

2）当控制箱箱门出现非正常打开现象时，智能控制器plc发出推送消息到app及数据平台；当有窃电现象发生时，智能控制器plc发出断路指令，切断抽油机主回路，同时发出推送消息到app及数据平台。

2、远程启动问题：智能控制器plc可通过app或数据平台操作远程启动，启动前可由网络摄像机ipc观察油井周围情况，确定无人员或其他危险因素后，远控抽油机主回路接通，主回路通电后语音报警器ys首先发出语音预警，提示：油井即将启动，请注意安全，提示一分钟后，启动抽油机。

3、间抽问题：油田有很多油井是间抽井，采油n天，停井n天，需要人工操作，工作量大，本控制箱可通过参数设置，自动间抽，并在启动前报警，避免危险。

4、调速问题：有些油井由于地下油质情况变化，需要调整抽次，以往的方法是通过更换皮带与配重块配合，实现抽次和速度变化，工作量巨大，且易造成危险，本控制箱可通过电动机启动控制器参数设置调整电机转数，减少工作量。

5、实时监控：由于油田作业面积大，油井分布分散，油井运行情况需通过巡井人员每天到井边巡视后反馈，本控制箱的网络摄像机ipc可以实现远程app或数据平台实时监控，巡井人员不出门即可掌握油井运行情况及运行数据，减少了工作量。

附图说明

图1为本发明实施例电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，它包括控制箱箱体，控制箱箱体内安装有断路器dl、零序电流监测器zcp、接触器km、电机启动控制器和二次控制回路，断路器dl的各相输出端分别与接触器km和电机启动控制器的各相输入端相连，断路器dl合闸后二次控制回路通过接触器km手动控制抽油机启动、通过电机启动控制器自动控制抽油机启动，控制箱箱体上还设有智能控制器plc、网络摄像机ipc、路由器和与箱门相配合的箱门触点ms，零序电流监测器zcp安装在断路器dl的各相输出端线路上并与智能控制器plc相连，当三相电流不平衡有窃电现象时通过智能控制器plc控制断路器dl跳闸，智能控制器plc与断路器dl和路由器分别相连，将断路器dl的工作状态通过路由器传递给远程控制中心，或通过路由器接收远程控制中心传递来的控制信号控制断路器dl合闸和跳闸，箱门触点ms与智能控制器plc相连、当箱门被非正常打开时向智能控制器plc发送信号，网络摄像机ipc与路由器相连，将拍摄到的井场视频通过网络传递给远程控制中心。

二次控制回路包括有长时间继电器kt1、短时间继电器kt2、语音报警器ys、转换开关zk、自动运行继电器ka、开机按钮sb1、停机按钮sb2、手动运行指示灯lr、中间继电器gz、通电指示灯ls和故障指示灯le，二次控制回路的相线与断路器dl的一相输出相线相连、零线与断路器dl零线相连，长时间继电器kt1线圈连接在二次控制回路相线和零线之间，长时间继电器kt1常开触点的第一端与二次控制回路相线相连、第二端与短时间继电器kt2线圈的一端相连，短时间继电器kt2线圈的另一端与二次控制回路的零线相连，短时间继电器kt2第一组常开触点kt2-1的一端与长时间继电器kt1常开触点的第二端相连、另一端与语音报警器ys的一端相连，语音报警器ys的另一端与二次控制回路零线相连，短时间继电器kt2第二组常开触点kt2-2的一端与长时间继电器kt1常开触点的第二端相连、另一端与转换开关zk公共触点相连，自动运行继电器ka线圈的一端与转换开关zk的第一触点相连、另一端与二次控制回路零线相连，开机按钮sb1常开触点与接触器km常开辅助触点相并连后一端与转换开关zk的第二触点相连、另一端与停机按钮sb2常闭触点的一端相连，停机按钮sb2常闭触点的另一端与手动运行指示灯lr的一端、接触器km线圈的一端和电机启动控制器的2号端子相连，手动运行指示灯lr的另一端和接触器km线圈的另一端分别与二次控制回路零线相连，中间继电器gz线圈的一端与电机启动控制器的8号端子相连、另一端与二次控制回路零线相连，电机启动控制器的6号端子与二次控制回路零线相连，1号端子、7号端子、5号端子分别与长时间继电器kt1常开触点的第二端相连，自动运行继电器ka的常开触点连接在电机启动控制器的3号端子和4号端子之间，自动运行继电器ka常闭触点、接触器km常闭辅助触点和通电指示灯ls相串连后连接在长时间继电器kt1常开触点第二端和二次控制回路零线之间，中间继电器gz的常开触点与故障指示灯le相串连后连接在长时间继电器kt1常开触点的第二端和二次控制回路零线之间。

控制箱箱体内还安装有用于检测抽油机电机过流情况的热继电器rj，热继电器rj安装在接触器km和电机启动控制器各相输出回路上，热继电器rj的常开触点与中间继电器gz的常开触点相并连后与故障指示灯le相串连后，控制故障指示灯le的通断。

断路器dl的型号为matis-m3el。

零序电流监测器zcp的型号为zftd-g502y。

接触器km为zktj-80/1.14交流真空接触器。

电机启动控制器的型号为estar11-xxx。

智能控制器plc的型号是kp1010-1000，额定工作电压220v，485接口。ip网关，数据存储30天，电流采样5a，精度0.5，电气保护（短路+过载+漏电+过压/欠压+缺相+断零+自动重合闸）等，故障分析，电流/电压值设定，监控实时功率因数计量，内置通讯模块，远程数据传输及app推送控制。

网络摄像机ipc为海康ds-2cd3t26dwda2-1。

路由器为4g华为b311路由器。

长时间继电器kt1为kg316t时控开关，用于设定间抽时间，可以选择常闭或按设定日期通断。

短时间继电器kt2为kg10m时控开关，用于设定合闸前的语音报警时间和抽油机延时启动时间，确保抽油机启动无危险。

工作原理：

使用时断路器dl的各相线和零线输入端分别与动力线相连，接触器km和电机启动控制器各相输出端分别与抽油机电机相连。

运行时，智能控制器plc发出合闸指令，断路器dl合闸，接通一次回路和二次回路电源，长时间继电器kt1按照设定时间延时后，kt1常开触点闭合，短时间继电器kt2得电，其常开触点kt2-1闭合2分钟，语音报警器ys发出警报（抽油机即将启动，请注意安全），2分钟后kt2-1断开，kt2-2闭合，抽油机根据转换开关zk的选择方式远程或就地启动。

远程启动前转换开关zk需转换到远程控制位置，kt2-2闭合后，断路器dl合闸延时一定时间后，连接在电机启动控制器3号端子和4号端子之间的自动运行继电器ka的常开触点，即可通过电机启动控制器接通抽油机电源，控制抽油机自动启动。控制断路器dl跳闸后，电机启动控制器失电即可同时切断抽油机电源，抽油机自动停机。

就地启动前转换开关zk需转换到手动控制位置，手动启动时按动开机按钮sb1，手动运行指示灯lr和接触器km线圈得电，与开机按钮sb1相并连的接触器km常开辅助触点闭合实现自锁，接触器km合闸接通抽油机电源，手动启动完成。手动停机时按动停机按钮sb2，手动运行指示灯lr和接触器km线圈失电，接触器km常开辅助触点断开自锁解除，抽油机手动停机完成。

控制系统正常工作状态当有人员靠近时，网络摄像机ipc发出警报（您已进入监控区域），当箱门被非正常打开时，箱门触点ms给智能控制系统plc发出信号，系统通过4g路由器发出推送消息（箱门被非法打开），有窃电现象发生，零序电流监测系统zcp及智能控制器plc检测到非正常电流时，系统发出指令，切断主回路并发出推送消息，监控中心可通过网络摄像机云端数据查询到相关人员并实时查看井口情况。

首次运行时须待抽油机运行平稳后，在零序电流监测系统zcp和智能控制器plc处观察三相电流数据情况，并按实测数据设定不平衡电流差值，做为断路器dl跳闸的数值依据。