专利名称：游梁式抽油机新型节能增效控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节能增效控制系统，尤其是涉及一种游梁式抽油机新型节能增效控制系统。
背景技术：
人类使用游梁式抽油机已具有上百年的历史，它是目前世界上普遍使用的一种石油抽取设备，大约三分之二以上的油井均采用游梁式抽油机抽取石油。长期以来，特别是随着工业化进程的加快发展，人们为了低耗高效的获得和利用石油资源，对游梁式抽油机不断进行多方面地改进尝试，且伴随当代电子技术特别是计算机技术的快速发展，这种改进尝试工作才具有了真正划时代的意义。二十世纪九十年代以来，采用各种不同原理开发的多种形式抽油机节能增效控制器产品比比皆是，但大多都没有经受住时间的考验，甚至有一些是昙花一现。经过对诸多无明显节能效果的所谓抽油机节能控制装置进行分析可以发现，其都属于开环或准闭环控制系统，即使是一些具有智能控制功能的节能控制装置，如果没有有效的反馈信息参与控制，节能的效果也是经不起实践检验的。因而，现有的游梁式抽油机均不同程度地存在节能效果差的实际问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其设计合理、使用操作及安装布设方便且实现方便、节能效果好，能有效解决现有游梁式抽油机节能控制装置存在的节能效果差、电力能源浪费较严重等多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种游梁式抽油机新型节能增效控制系统游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于包括对被控制游梁式抽油机工作于上冲程状态或下冲程状态进行实时检测的抽油机工作状态检测单元、用于输入上冲程驱动参数与下冲程驱动参数的参数输入单元和根据抽油机工作状态检测单元的检测结果并结合参数输入单元所输入的驱动参数信息对被控制游梁式抽油机的驱动设备进行控制的控制器，所述抽油机工作状态检测单元和参数输入单元均与控制器相接，所述控制器与所述驱动设备相接。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是还包括与控制器相接的时间控制器。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是所述抽油机工作状态检测单元为对被控制游梁式抽油机的游梁移动位置进行实时检测的位置检测单元，所述位置检测单元的数量为一个或多个。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是所述位置检测单元为布设在被控制游梁式抽油机的游梁上的位置传感器。[0009]上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是还包括与控制器相接的变频器，所述驱动设备为抽油机驱动电机，所述变频器与抽油机驱动电机相接，且控制器通过控制变频器对抽油机驱动电机的工作频率进行控制调整。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是还包括对被控制游梁式抽油机的工作温度进行实时检测的温度检测单元，所述温度检测单元与控制器相接，且控制器根据温度检测单元所检测温度信息对通风控制单元进行控制，所述通风控制单元与通风装置相接。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是所述时间控制器为可编程时间控制器。上述游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征是所述控制器为具有双操作界面的控制装置。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、电路设计合理、接线方便、安装布设方便且投入成本低。2、使用操作简便且实现方便，能将游梁式抽油机的节能问题转化为对抽油机的冲程状态进行辨识问题，且只需参数输入单元、工作状态检测单元和控制器便可实现游梁式抽油机的节能控制。同时，通过安装在抽油机机械结构(具体是游梁)上的位置传感器监测游梁位置来辨识冲程状态，不仅实现方便且辨识结果准确。3、使用效果好且经济实用，可以准确辨识游梁式抽油机的上、下不同冲程，并在对冲程进行准确辨识的基础上，采用电力控制技术措施达到节约电力能源和提高抽油机采油效率的目的。因而，本实用新型是一种具有冲程辨识和变频运行功能的节能增效控制装置。4、推广应用前景广泛，本实用新型通过准确辨识游梁式抽油机的上、下不同冲程， 并根据冲程状态自动调整抽油机运行的驱动参数，能达到节约电力能源和提高抽油机采油效率的目的，因而能有效推广使用至其它抽油机的电力驱动设备控制领域中。综上所述，本实用新型设计合理、使用操作及安装布设方便且实现方便、节能效果好，能有效解决现有游梁式抽油机节能控制装置存在的节能效果差、电力能源浪费较严重等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的工作原理框图。附图标记说明1-位置检测单元；2-参数输入单元； 3-控制器；4-可编程时间控制器； 5-抽油机驱动电机； 6-变频器；7-温度检测单元；8-通风控制单元。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括对被控制游梁式抽油机工作于上冲程状态或下冲程状态进行实时检测的抽油机工作状态检测单元、用于输入上冲程驱动参数与下冲程驱动参数的参数输入单元2和根据抽油机工作状态检测单元的检测结果并结合参数输入单元2所输入的驱动参数信息对被控制游梁式抽油机的驱动设备进行控制的控制器3，所述抽油机工作状态检测单元和参数输入单元2均与控制器3相接，所述控制器3与所述驱动设备相接。实际进行参数输入时，上冲程驱动参数与下冲程驱动参数分别为上冲程驱动频率参数和下冲程驱动频率参数，且所述上冲程驱动频率参数大于下冲程驱动频率参数。本实施例中，所述抽油机工作状态检测单元为对被控制游梁式抽油机的游梁移动位置进行实时检测的位置检测单元1，所述位置检测单元1的数量为一个或多个。实际布设安装时，所述位置检测单元1为布设在被控制游梁式抽油机的游梁上的位置传感器。本实施例中，还包括与控制器3相接的变频器6，所述驱动设备为抽油机驱动电机 5，所述变频器6与抽油机驱动电机5相接，且控制器3通过控制变频器6对抽油机驱动电机5的工作频率进行控制调整。同时，本实用新型还包括对被控制游梁式抽油机的工作温度进行实时检测的温度检测单元7，所述温度检测单元7与控制器3相接，且控制器3根据温度检测单元7所检测温度信息对通风控制单元8进行控制，所述通风控制单元8与通风装置相接。另外，本实用新型还包括控制器3相接的时间控制器。本实施例中，所述时间控制器为可编程时间控制器4。实际使用过程中，通过可编程时间控制器4能够实现井区用电错峰管理，有利于资源的合理调度和节能降耗。为方便操作，所述控制器3为具有双操作界面的控制装置。也就是说，本实用新型改传统的单界面控制柜为双界面控制柜，低成本地实现了工程师界面和操作员界面的分
1 O本实用新型的工作原理是经研究分析发现，抽油机的一个工作周期包括上冲程状态和下冲程状态，而上冲程和下冲程中对节能和增效两个研究目标均具有共同的影响和制约，在抽油机下冲程中，抽油机驱动电机5为轻载，原油逐渐进入泵筒，是一个充盈过程， 由于原油的黏性，为了提高充盈率，应该有足够的充盈时间，也就是说下冲程过程中抽油杆运动应该慢一些；而上冲程中，因为要提升原油，抽油机驱动电机5为重载，同时在提升过程中为了减少泄漏，抽油杆运动应该快一些。综上，下冲程过程中变频器6应该为低频小力矩输出，上冲程过程中变频器6应该高频大力矩输出，所以可简便将游梁式抽油机的节能问题转化为对抽油机的冲程状态进行辨识的问题。实际使用之前，先进行初始参数设定，具体是通过参数输入单元2输入上冲程驱动参数与下冲程驱动参数，同时还需预先对控制器3设定被控制游梁式抽油机运行至下极限位置点和上极限位置点时游梁的上下极限位置参数；实际使用时，位置检测单元1对被控制游梁式抽油机的游梁移动位置进行实时检测并将所检测的位置信息同步传送至控制器3，控制器3对被控制游梁式抽油机的移动位置进行同步分析当分析判断得出被控制游梁式抽油机的游梁由上至下运行并逐渐运行至预先设定的游梁下极限位置参数过程中，说明被控制游梁式抽油机工作于下冲程状态，此过程中，控制器3控制变频器6以下预先输入的所述冲程驱动参数进行运行；反之，当分析判断得出被控制游梁式抽油机的游梁由下至上运行并逐渐运行至预先设定的游梁上极限位置参数过程中，说明被控制游梁式抽油机工作于上冲程状态，此过程中，控制器3控制变频器6以预先输入的所述上冲程驱动参数进行运行。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于包括对被控制游梁式抽油机工作于上冲程状态或下冲程状态进行实时检测的抽油机工作状态检测单元、用于输入上冲程驱动参数与下冲程驱动参数的参数输入单元( 和根据抽油机工作状态检测单元的检测结果并结合参数输入单元(2)所输入的驱动参数信息对被控制游梁式抽油机的驱动设备进行控制的控制器(3)，所述抽油机工作状态检测单元和参数输入单元( 均与控制器( 相接，所述控制器( 与所述驱动设备相接。
2.按照权利要求1所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于还包括与控制器(3)相接的时间控制器。
3.按照权利要求1或2所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于所述抽油机工作状态检测单元为对被控制游梁式抽油机的游梁移动位置进行实时检测的位置检测单元(1)，所述位置检测单元(1)的数量为一个或多个。
4.按照权利要求3所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于所述位置检测单元(1)为布设在被控制游梁式抽油机的游梁上的位置传感器。
5.按照权利要求1或2所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于还包括与控制器⑶相接的变频器(6)，所述驱动设备为抽油机驱动电机(5)，所述变频器(6) 与抽油机驱动电机(5)相接，且控制器(3)通过控制变频器(6)对抽油机驱动电机(5)的工作频率进行控制调整。
6.按照权利要求1或2所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于还包括对被控制游梁式抽油机的工作温度进行实时检测的温度检测单元(7)，所述温度检测单元(7)与控制器( 相接，且控制器( 根据温度检测单元(7)所检测温度信息对通风控制单元(8)进行控制，所述通风控制单元(8)与通风装置相接。
7.按照权利要求2所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于所述时间控制器为可编程时间控制器G)。
8.按照权利要求1或2所述的游梁式抽油机新型节能增效控制系统，其特征在于所述控制器C3)为具有双操作界面的控制装置。
专利摘要本实用新型公开了一种游梁式抽油机新型节能增效控制系统，包括对被控制游梁式抽油机工作于上冲程状态或下冲程状态进行实时检测的抽油机工作状态检测单元、用于输入上冲程驱动参数与下冲程驱动参数的参数输入单元和根据抽油机工作状态检测单元的检测结果并结合参数输入单元所输入的驱动参数信息对被控制游梁式抽油机的驱动设备进行控制的控制器，所述抽油机工作状态检测单元和参数输入单元均与控制器相接，所述控制器与所述驱动设备相接。本实用新型设计合理、使用操作及安装布设方便且实现方便、节能效果好，能有效解决现有游梁式抽油机节能控制装置存在的节能效果差、电力能源浪费较严重等多种缺陷和不足。
文档编号G05B19/04GK202120062SQ20112022862
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者曹钟旗, 白浩强, 马秀民 申请人:西安德威尔自动化设备有限公司