一种基于塔架式抽油机电机位移的螺丝松动报警装置的制作方法

本发明涉及螺丝松动警报，尤其涉及一种基于塔架式抽油机电机位移的螺丝松动报警装置。

背景技术：

1、抽油机是油田广泛使用的机器设备动力主要由利用电机获取的。在实际生产中塔架机广泛应用于长冲程、低冲次更加适合采油工况的要求，延长抽油杆、抽油泵的使用周期，提高泵效。可针对不同油田区块采油的条件择一款最适合的塔架式组合传动抽油机和相对应的拖动系统，系统效率、泵效、功率因数高，降低能耗推荐节约用电。塔架机连接螺栓起到支承上部工作部件的作用，塔架机连接螺栓需要进行详细的检查、未拧紧、裂纹、磨损、严重锈蚀、整体或局部塑性变形等异常必须更换。从理论上讲，螺栓只有拉力，而不能抵抗剪力。如果螺栓未拧紧、裂纹、磨损、严重锈蚀、拉紧力、变形，此时螺栓既受拉又受剪力，交替冲击，受力恶化，很容易产生断裂，塔架机连接螺栓的松动也是塔机发生倾覆事故的原因之一，考虑其危害性、隐蔽性及紧迫性，必须引起高度重视。

2、中国专利公开号：cn109029954a，公开了一种：一种螺丝松动报警装置，其包括感测器、固定支架，感测器安装在固定支架上，固定支架上具有感测器孔、螺丝孔，感测器以可拆卸的连接方式安装于固定支架上感测器孔所在的位置。该螺丝松动报警装置通过目标装置上的螺丝通过固定支架上的螺丝孔将螺丝松动报警装置安装于目标装置上。当目标装置上的螺丝发生松动时，固定支架将不能稳定的安装在目标装置上，此时固定支架上的感测器将会感测到螺丝的松动并报警；由此可见，所述现有技术存在以下问题：未考虑到对报警装置的运行状况进行检测，影响了报警装置的警报信息的准确性，影响了对于螺丝松动检监测警报的敏锐度。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于塔架式抽油机电机位移的螺丝松动报警装置，用以克服现有技术中未考虑到对报警装置的运行状况进行检测，影响了报警装置的警报信息的准确性，影响了对于螺丝松动检监测警报的敏锐度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于塔架式抽油机电机位移的螺丝松动报警装置，包括：

3、螺帽检测模块，包括设置在距螺帽预设距离处的支架，设置在支架上以在螺丝松动或螺帽产生角位移时闭合的磁感应开关的探头，与磁感应开关串联以在其闭合时点亮的led灯，以及与led灯串联以供电的蓄电池；所述蓄电池外接有一光伏发电板；

4、亮度检测模块，其包括设置在所述led灯一侧用以获取led灯亮度的光度计；

5、判定模块，其与所述亮度检测模块相连，用以根据光度计获取的led灯的亮度值对螺丝是否松动进行判定，以及，在初步判定螺丝未发生松动时根据获取的预设时长内led灯的亮度值的平均值对蓄电池的运行状况是否符合预设标准进行判定，以及，在判定蓄电池的运行状况符合预设标准时根据获取的led灯的预设历史时长内亮度值大于第一预设亮度值的历史平均亮度值对led灯的运行状况是否符合预设标准进行判定；

6、调节模块，其与所述判定模块相连，用以根据所述判定模块的判定结果对判定模块的判定标准进行调节；

7、警报模块，其与所述判定模块相连，用以根据判定模块的判定结果发出警报信息。

8、进一步地，所述判定模块在第一预设条件下，根据光度计获取到led灯的亮度值确定螺丝是否松动的螺丝判定方式，其中：

9、第一螺丝判定方式为所述判定模块初步判定螺丝发生松动，并根据获取的自led灯的亮度值大于第一预设亮度值至led灯的亮度值小于等于第一预设亮度值的点亮时长对螺丝是否松动进行二次判定；所述第一螺丝判定方式满足所述亮度值小于等于第二预设亮度值且大于所述第一预设亮度值；

10、第二螺丝判定方式为所述判定模块初步判定螺丝未发生松动，并获取预设时长内led灯的亮度值的平均值，以根据平均值对蓄电池的运行状况是否符合预设标准进行判定；所述第二螺丝判定方式满足所述亮度值小于等于第三预设亮度值且大于所述第二预设亮度值；

11、第三螺丝判定方式为所述判定模块判定螺丝发生松动，并控制所述警报模块发出针对螺丝松动的警报信息；所述第三螺丝判定方式满足所述亮度值大于所述第三预设亮度值；第一预设亮度值小于第二预设亮度值大于第三预设亮度值；

12、所述第一预设条件为所述光度计获取到led灯的亮度值大于第一预设亮度值。

13、进一步地，所述判定模块在所述第二螺丝判定方式下控制所述光度计获取预设时长内led灯的亮度值，判定模块计算预设时长内led灯的亮度值的平均值，并根据求得的平均值确定蓄电池的运行状况是否符合预设标准的蓄电池判定方式，其中：

14、第一蓄电池判定方式为所述判定模块判定所述蓄电池的运行状况符合预设标准，并根据获取的led灯在预设历史时长内亮度值大于第一预设亮度值的历史平均亮度值，以根据历史平均亮度值对led灯的运行状况是否符合预设标准进行判定；所述第一蓄电池判定方式满足所述平均值大于预设平均值；

15、第二蓄电池判定方式为所述判定模块判定所述蓄电池的运行状况不符合预设标准，并根据所述预设平均值与平均值的差值将所述第二预设亮度值调节至对应值；所述第二蓄电池判定方式满足所述平均值小于等于所述预设平均值。

16、进一步地，所述判定模块在所述第一蓄电池判定方式下根据获取的led灯的预设历史时长内亮度值大于第一预设亮度值的亮度值的平均值，并将该平均值记为历史平均亮度值，判定模块根据历史平均亮度值确定led灯的运行状况是否符合预设标准的警示灯判定方式，其中：

17、第一警示灯判定方式为所述判定模块判定led灯的运行状况符合预设标准，判定模块判定螺丝发生松动，并控制所述警报模块发出针对螺丝松动的警报信息；所述第一警示灯判定方式满足所述历史平均亮度值小于等于预设历史平均亮度值；

18、第二警示灯判定方式为所述判定模块判定led灯的运行状况不符合预设标准，并根据获取的led灯的使用时长对预设历史平均亮度值进行调节，判定模块依据调节后的预设历史平均亮度值对led灯的运行状况是否符合预设标准重新判定，若历史平均亮度值仍大于调节后的预设历史平均亮度值，判定模块控制所述警报模块发出针对led灯损坏的警报信息；所述第二警示灯判定方式满足所述历史平均亮度值大于所述预设历史平均亮度值。

19、进一步地，所述调节模块在所述第二警示灯判定方式下根据获取的led灯的使用时长确定所述预设历史平均亮度值的调节方式，其中：

20、第一调节方式为所述调节模块使用第一预设调节系数将所述预设历史平均亮度值调高至对应值；所述第一调节方式满足所述led灯的使用时长小于等于第一预设使用时长；

21、第二调节方式为所述调节模块使用第二预设调节系数将所述预设历史平均亮度值调高至对应值；所述第二调节方式满足所述led灯的使用时长小于等于第二预设使用时长且大于所述第一预设使用时长，第一预设使用时长小于第二预设使用时长；

22、第三调节方式为所述调节模块使用第三预设调节系数将所述预设历史平均亮度值调高至对应值；所述第三调节方式满足所述led灯的使用时长大于所述第二预设使用时长；

23、判定模块依据调节后的预设历史平均亮度值对led灯的运行状况是否符合预设标准重新判定，若历史平均亮度值仍大于调节后的预设历史平均亮度值，判定模块控制所述警报模块发出针对led灯损坏的警报。

24、进一步地，所述调节模块在所述第二蓄电池判定方式下计算所述预设平均值与平均值的差值，并将该差值记为平均差值，调节模块根据求得的平均差值确定针对所述第二预设亮度值的亮度值调节方式，其中：

25、第一亮度值调节方式为所述调节模块使用第一预设亮度值调节系数将所述第二预设亮度值调节至对应值；所述第一亮度值调节方式满足所述平均差值小于等于第一预设平均差值；

26、第二亮度值调节方式为所述调节模块使用第二预设亮度值调节系数将所述第二预设亮度值调节至对应值；所述第二亮度值调节方式满足所述平均差值小于等于第二预设平均差值且大于所述第一预设平均差值，第一预设平均差值小于第二预设平均差值；

27、第三亮度值调节方式为所述调节模块使用第三预设亮度值调节系数将所述第二预设亮度值调节至对应值；所述第三亮度值调节方式满足所述平均差值大于所述第二预设平均差值。

28、进一步地，所述调节模块在第二预设条件下根据获取的蓄电池内的剩余电量确定所述第一预设平均差值和所述第二预设平均差值的差值调节方式，其中：

29、第一差值调节方式为所述调节模块使用第一预设差值调节系数将所述第一预设平均差值和所述第二预设平均差值调节至对应值；所述第一差值调节方式满足所述剩余电量小于等于第一预设剩余电量；

30、第二差值调节方式为所述调节模块使用第二预设差值调节系数将所述第一预设平均差值和所述第二预设平均差值调节至对应值；所述第二差值调节方式满足所述剩余电量小于等于第二预设剩余电量且大于所述第一预设剩余电量，第一预设剩余电量小于第二预设剩余电量；

31、第三差值调节方式为所述调节模块使用第三预设差值调节系数将所述第一预设平均差值和所述第二预设平均差值调节至对应值；所述第三差值调节方式满足所述剩余电量大于所述第二预设剩余电量；

32、所述第二预设条件为在所述第二蓄电池判定方式下根据求得的平均差值对所述第二预设亮度值进行调节前。

33、进一步地，所述判定模块在第三预设条件下根据光度计获取到led灯的亮度值确定螺丝是否松动的螺丝二次判定方式，其中：

34、第一螺丝二次判定方式为所述判定模块初步判定螺丝发生松动，并根据获取的自led灯的亮度值大于第一预设亮度值至led灯的亮度值小于等于第一预设亮度值的点亮时长对螺丝是否松动进行二次判定；所述第一螺丝二次判定方式满足所述亮度值小于等于第二预设亮度值且大于所述第一预设亮度值；

35、第二螺丝二次判定方式为所述判定模块判定螺丝发生松动，并控制所述警报模块发出针对螺丝松动的警报信息；所述第二螺丝二次判定方式满足所述亮度值大于所述第二预设亮度值；

36、所述第三预设条件为所述调节模块完成对所述第二预设亮度值的调节。

37、进一步地，所述判定模块第四预设条件下，根据获取的自led灯的亮度值大于第一预设亮度值至led灯的亮度值小于等于第一预设亮度值的点亮时长确定螺丝是否松动的判定方式，其中：

38、第一判定方式为所述判定模块判定螺丝发生松动，并控制所述警报模块发出针对螺丝松动的警报信息；所述第一判定方式满足所述点亮时长大于预设点亮时长；

39、第二判定方式为所述判定模块初步判定螺丝未发生松动，并根据获取的预设时长内led灯的亮度值大于第一预设亮度值的累计总时长对螺丝是否松动进行判定；所述第二判定方式满足所述点亮时长小于等于所述预设点亮时长；

40、所述第四预设条件为所述判定模块初步判定螺丝发生松动。

41、进一步地，所述判定模块在所述第二判定方式下根据获取的预设时长内led灯的亮度值大于第一预设亮度值的累计总时长确定螺丝是否松动的螺丝三次判定方式，其中：

42、第一螺丝三次判定方式为所述判定模块判定螺丝未发生松动，并判定螺帽检测模块持续对螺丝是否松动进行检测；所述第一螺丝三次判定方式满足所述累计总时长小于等于预设累计总时长；

43、第二螺丝三次判定方式为所述判定模块判定螺丝发生松动，并控制所述警报模块发出针对螺丝松动的警报信息；所述第二螺丝三次判定方式满足所述累计总时长大于所述预设累计总时长。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，高亮led照明装置，装在塔架机下端的照明盒内，在下端即可发现螺丝是否松动产生角位移；利用磁感应开关，高强磁铁配合，当螺母松动就会发生角位移，监测螺丝松动，当螺丝松动产生角位移时，触发磁感应开关，常开点闭合、蓄电池、led灯，形成闭合回路，下端led灯亮，产生报警。监测设备安装在塔架机的顶端，在塔架机的下端可以观察设备变化。采用太阳能板，蓄电池，为本装置提供电源供应，电源为3至6伏直流电源，安全可靠，在不影响原塔式抽油机电源装置的同时，进一步提高了对于螺丝松动监测警报的敏锐度，有效提高了警报装置运行的稳定性。

45、进一步地，对塔架机易松动部位进行监测和预警，使故障部位能够及时被发现，并在发生更为严重的后果前，对报警部位进行提前处理，降低了维修成本。降低了维检修人员高作业的频率，降低了安全事故的发生率。

46、进一步地，led灯的亮度值大于第一预设亮度值的条件下即为led灯发光时，对螺丝是否产生松动进行判定，当led灯的亮度大于第三预设亮度值时，判定螺丝确实发生松动，警报模块发出对应的警报信息；在led灯仅发出微亮的光时，判定模块获取led灯的单次发光时长，以确定螺丝是否发生松动，若单次发光时长短，即获取lde灯在预设时长内的累计发光时长，以有效提高针对螺丝松动的警报监测的敏锐度。

47、进一步地，在led灯发出较弱灯光时，即为第二螺丝判定方式下，判定可能因蓄电池出现故障导致led灯发出的光亮不足，获取预设时长内led灯的亮度值的平均值，在平均值很高时判定蓄电池未发生故障，获取led灯的预设历史时长内亮度值大于第一预设亮度值的历史平均亮度值以根据led灯的历史运行状况检测led灯是否存在故障，以避免因led灯出现故障引起的无法准确及时对螺丝是否出现松动进行检测的情况发生；在平均值很低时，判定蓄电池存在故障以致无法提供足够的电量使led灯稳定发光，对第二预设亮度值进行调节，使判定模块的判定标准与螺帽检测装模块的具体情况相匹配，在有效增加螺丝松动报警装置的使用寿命的同时，进一步有效提高了针对螺丝松动的监测警报的敏锐度。

48、进一步地，当获取到的led灯在预设历史时长内点亮时的平均亮度值低时，判定led灯本身的发光亮度就低，即led灯的运行状况符合预设标准，并控制警报模块发出对应的警报信息；在预设历史时长内点亮时的平均亮度值高时，判定led灯出现故障了，以致led灯未能完全点亮；根据led灯的使用时长对预设历史平均亮度值进行调节，在led灯的使用时长过长时将预设历史平均亮度值调低，以重新对led灯的运行状况是否符合预设标准进行判定，以判定是否发出针对led灯损坏的警报；对螺帽检测模块的运行状况进行检测，有效提高了报警装置的警报信息的准确性。

49、进一步地，在根据求得的平均差值对第二预设亮度值进行调节前，根据获取的蓄电池内的剩余电量对第一预设平均差值和第二预设平均差值进行调节，以根据蓄电池的实际情况和历史时长内led灯的亮度情况结合对第二预设亮度值进行调节，在有效使判定模块的判定标准与螺帽检测模块的实际情况相匹配的同时，进一步提高了报警装置的警报信息的准确性。