无线数字化游梁式抽油机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线数字化游梁式抽油机控制系统。
技术背景
[0002]游梁式抽油机是国内普遍应用的一种油田开采设备，但游梁式抽油机系统存在效率低下、耗能大、冲次调节不方便等问题。抽油机现场工况的数据信息是油田生产过程中的重要参数。当前，对于抽油机现场工况的数据的采集方式主要有人工读取、有线自动采集、无线自动采集三种。其中人工读取方式必须由固定的工作人员每隔一段时间上井采集数据，浪费时间、人力和物力。有线自动采集方式通过电缆把现场数据传输到控制中心的计算机上，但现场布线复杂，出现故障不易排除，成本高。无线自动采集方式通过无线通信设备把油田的数据传送到远程计算机上，其处理速度慢。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，以解决提高抽油机现场工况的数据信息处理速度的技术问题。
[0004]本实用新型实现上述发明目的的技术方案如下:
[0005]一种无线数字化游梁式抽油机智能控制系统，所述控制系统包括一组无线传感器、无线信号接收模块、系统控制模块、数字机基本功能模块、通信模块、信号塔和远程上位机；其特征是:所述一组无线传感器将现场信号传递到所述无线信号接收模块的接收端；所述无线信号接收模块的输出端连接到所述系统控制模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到所述数字机基本功能模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到通信模块的输入端；所述通信模块再将信号无线传输到所述信号塔；所述信号塔将无线信号传输到所述远程上位机。
[0006]所述数字机基本功能模块包括变频、工频切换，配重调整，电量监测电路单元。
[0007]所述一组无线传感器包括载荷、角位移、速度、流量、套压、管压、温度和动液面传感器，采用电池供电。
[0008]本实用新型的有益效果如下:
[0009]本实用新型提供一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，具有以下优点:(I)现场信号无线传输，减少了布线成本，节约了安装成本。(2)抽油机现场工况数据远程监控和控制，减少了人员投入及现场巡井的运营成本、缩短油井故障发现和排除时间，提高了生产效率。(3)采用数字化抽油机，实现了抽油机节能降耗低和成本数字化大油田管理、满足了大规模建设过程中的客观需要。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型提供无线数字化游梁式抽油机控制系统示意图；
[0011]图2为本实用新型提供无线数字化游梁式抽油机控制系统抽油机机械部分示意图；
【具体实施方式】
[0012]本实用新型所述一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，将数字化游梁式抽油机现场运行的工况数据和远程控制命令用无线信号来传输，具体功能有:变频、工频切换、冲次自动控制、平衡度自动监测调节，功图采集、配重检测、电量监测，抽油机现场信号无线采集、无线远程上位机远程监控及数据存储等功能。通过无线传感器和信号塔装置远程监测和控制抽油机的运行参数，减少了现场布线，节约了安装成本，减少了人员投入及现场巡井的运营成本、缩短油井故障发现和排除时间，降低投资系统成本，提高了生产效率，有效防止了停井和盗井现象的发生，大大提高了应急处理速度，实现了抽油机节能降耗和低成本数字化大油田管理、满足了大规模建设过程中的客观需要。
[0013]如图1所示，所述控制系统包括无线传感器1、无线传感器2、...、无线传感器N、无线信号接收模块、系统控制模块、数字机基本功能模块、通信模块、信号塔、远程上位机。所述无线传感器1、无线传感器2、…、无线传感器N将现场各种信号传递到所述无线信号接收模块的接收端；所述无线信号接收模块的输出端连接到所述系统控制模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到所述数字机基本功能模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到通信模块的输入端；所述通信模块再将信号无线传输到所述信号塔；所述信号塔将无线信号传输到所述远程上位机，远程上位机的命令通过信号塔无线传输给系统控制模块，实现了从井场到远程上位机的全程无线远程监测和控制抽油机的运行参数，同时实时掌握现场抽油机实际工况。
[0014]所述系统控制模块包括冲次自动控制、平衡度自动监测调节，功图采集、配重检测、信号采集、监控及数据存储等功能。所述数字机基本功能模块包括变频、工频切换，配重调整，电量监测功能。所述无线传感器1、无线传感器2、…、无线传感器N包括载荷、角位移、速度、流量、套压、管压、温度、动液面等传感器，采用电池供电。
[0015]所述系统控制模块的工作方式为本领域的公知技术，采用通常的控制方式。包括核心控制电路、通信电路、语音报警电路和显示电路。所述核心控制电路控制变频器的启动、停止，改变变频器的输出频率；采集位移信号，计算出冲次和冲程，也可采集载荷信号、电流信号，发送指令给变频器，调整运行频率，得到最合理的抽油机冲次；采集变频器的输出功率、输出电压、运行状态、故障状态等参数；根据电流功图，判断抽油机平衡度，根据平衡度状态自动控制调平衡电机。所述通信电路可以在控制系统模块与其他功能模块之间建立通信链路，实现数据传递。所述语音报警电路用于提醒现场人员，防止意外发生。所述显示电路，用于显示现场显示冲次、平衡度、载荷，电量、压力、温度等。
[0016]如图2所示，所述数字化抽油机调平衡机械部分包括驴头6、游梁5、尾梁4、导轨3、电机2和配重I。所述游梁5连接所述驴头6和所述尾梁4，所述配重I在所述电机2的拖动下在所述尾梁4的所述导轨3上移动。当所述配重I向反向所述驴头6运动时，数字化抽油机力矩增加，当所述配重I向正向所述驴头6运动时，数字化抽油机力矩减小，能够实现较高的精确平衡。
[0017]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，但是，对于本技术领域的技术人员应该知晓的是，在符合本实用新型原理精神的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一组无线传感器、无线信号接收模块、系统控制模块、数字机基本功能模块、通信模块、信号塔和远程上位机；其特征是:所述一组无线传感器将现场信号传递到所述无线信号接收模块的接收端；所述无线信号接收模块的输出端连接到所述系统控制模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到所述数字机基本功能模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到通信模块的输入端；所述通信模块再将信号无线传输到所述信号塔；所述信号塔将无线信号传输到所述远程上位机。
2.根据权利要求1所述的一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，其特征在于，所述数字机基本功能模块包括变频、工频切换，配重调整，电量监测电路单元。
3.根据权利要求1所述的一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，其特征在于，所述一组无线传感器包括载荷、角位移、速度、流量、套压、管压、温度和动液面传感器，采用电池供电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线数字化游梁式抽油机控制系统，所述控制系统包括一组无线传感器、无线信号接收模块、系统控制模块、数字机基本功能模块、通信模块、信号塔和远程上位机；其特征是：所述一组无线传感器将现场信号传递到所述无线信号接收模块的接收端；所述无线信号接收模块的输出端连接到所述系统控制模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到所述数字机基本功能模块的输入端；所述系统控制模块的输出端连接到通信模块的输入端；所述通信模块再将信号无线传输到所述信号塔；所述信号塔将无线信号传输到所述远程上位机。本实用新型可以解决提高抽油机现场工况的数据信息处理速度的技术问题。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204270118
【申请号】CN201420698859
【发明人】高肇凌, 刘凯辉, 张少雷, 刘树成, 卞和满, 许宏奇, 郭雪, 邢福林, 王蓓
【申请人】河北华北石油荣盛机械制造有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月20日