專利名稱:無線數字化游梁式抽油機控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，所述控制系統包括一組無線傳感器、無線信號接收模塊、系統控制模塊、數字機基本功能模塊、通信模塊、信號塔和遠程上位機；其特征是：所述一組無線傳感器將現場信號傳遞到所述無線信號接收模塊的接收端；所述無線信號接收模塊的輸出端連接到所述系統控制模塊的輸入端；所述系統控制模塊的輸出端連接到所述數字機基本功能模塊的輸入端；所述系統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無線傳輸到所述信號塔；所述信號塔將無線信號傳輸到所述遠程上位機。本實用新型可以解決提高抽油機現場工況的數據信息處理速度的技術問題。
【專利說明】無線數字化游梁式抽油機控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無線數字化游梁式抽油機控制系統。
技術背景
[0002]游梁式抽油機是國內普遍應用的一種油田開采設備，但游梁式抽油機系統存在效率低下、耗能大、沖次調節不方便等問題。抽油機現場工況的數據信息是油田生產過程中的重要參數。當前，對于抽油機現場工況的數據的采集方式主要有人工讀取、有線自動采集、無線自動采集三種。其中人工讀取方式必須由固定的工作人員每隔一段時間上井采集數據，浪費時間、人力和物力。有線自動采集方式通過電纜把現場數據傳輸到控制中心的計算機上，但現場布線復雜，出現故障不易排除，成本高。無線自動采集方式通過無線通信設備把油田的數據傳送到遠程計算機上，其處理速度慢。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，以解決提高抽油機現場工況的數據信息處理速度的技術問題。
[0004]本實用新型實現上述發明目的的技術方案如下:
[0005]一種無線數字化游梁式抽油機智能控制系統，所述控制系統包括一組無線傳感器、無線信號接收模塊、系統控制模塊、數字機基本功能模塊、通信模塊、信號塔和遠程上位機；其特征是:所述一組無線傳感器將現場信號傳遞到所述無線信號接收模塊的接收端；所述無線信號接收模塊的輸出端連接到所述系統控制模塊的輸入端；所述系統控制模塊的輸出端連接到所述數字機基本功能模塊的輸入端；所述系統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無線傳輸到所述信號塔；所述信號塔將無線信號傳輸到所述遠程上位機。
[0006]所述數字機基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調整，電量監測電路單元。
[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、溫度和動液面傳感器，采用電池供電。
[0008]本實用新型的有益效果如下:
[0009]本實用新型提供一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，具有以下優點:(I)現場信號無線傳輸，減少了布線成本，節約了安裝成本。(2)抽油機現場工況數據遠程監控和控制，減少了人員投入及現場巡井的運營成本、縮短油井故障發現和排除時間，提高了生產效率。(3)采用數字化抽油機，實現了抽油機節能降耗低和成本數字化大油田管理、滿足了大規模建設過程中的客觀需要。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型提供無線數字化游梁式抽油機控制系統示意圖；
[0011]圖2為本實用新型提供無線數字化游梁式抽油機控制系統抽油機機械部分示意圖；
【具體實施方式】
[0012]本實用新型所述一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，將數字化游梁式抽油機現場運行的工況數據和遠程控制命令用無線信號來傳輸，具體功能有:變頻、工頻切換、沖次自動控制、平衡度自動監測調節，功圖采集、配重檢測、電量監測，抽油機現場信號無線采集、無線遠程上位機遠程監控及數據存儲等功能。通過無線傳感器和信號塔裝置遠程監測和控制抽油機的運行參數，減少了現場布線，節約了安裝成本，減少了人員投入及現場巡井的運營成本、縮短油井故障發現和排除時間，降低投資系統成本，提高了生產效率，有效防止了停井和盜井現象的發生，大大提高了應急處理速度，實現了抽油機節能降耗和低成本數字化大油田管理、滿足了大規模建設過程中的客觀需要。
[0013]如圖1所示，所述控制系統包括無線傳感器1、無線傳感器2、...、無線傳感器N、無線信號接收模塊、系統控制模塊、數字機基本功能模塊、通信模塊、信號塔、遠程上位機。所述無線傳感器1、無線傳感器2、…、無線傳感器N將現場各種信號傳遞到所述無線信號接收模塊的接收端；所述無線信號接收模塊的輸出端連接到所述系統控制模塊的輸入端；所述系統控制模塊的輸出端連接到所述數字機基本功能模塊的輸入端；所述系統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無線傳輸到所述信號塔；所述信號塔將無線信號傳輸到所述遠程上位機，遠程上位機的命令通過信號塔無線傳輸給系統控制模塊，實現了從井場到遠程上位機的全程無線遠程監測和控制抽油機的運行參數，同時實時掌握現場抽油機實際工況。
[0014]所述系統控制模塊包括沖次自動控制、平衡度自動監測調節，功圖采集、配重檢測、信號采集、監控及數據存儲等功能。所述數字機基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調整，電量監測功能。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、動液面等傳感器，采用電池供電。
[0015]所述系統控制模塊的工作方式為本領域的公知技術，采用通常的控制方式。包括核心控制電路、通信電路、語音報警電路和顯示電路。所述核心控制電路控制變頻器的啟動、停止，改變變頻器的輸出頻率；采集位移信號，計算出沖次和沖程，也可采集載荷信號、電流信號，發送指令給變頻器，調整運行頻率，得到最合理的抽油機沖次；采集變頻器的輸出功率、輸出電壓、運行狀態、故障狀態等參數；根據電流功圖，判斷抽油機平衡度，根據平衡度狀態自動控制調平衡電機。所述通信電路可以在控制系統模塊與其他功能模塊之間建立通信鏈路，實現數據傳遞。所述語音報警電路用于提醒現場人員，防止意外發生。所述顯示電路，用于顯示現場顯示沖次、平衡度、載荷，電量、壓力、溫度等。
[0016]如圖2所示，所述數字化抽油機調平衡機械部分包括驢頭6、游梁5、尾梁4、導軌3、電機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2的拖動下在所述尾梁4的所述導軌3上移動。當所述配重I向反向所述驢頭6運動時，數字化抽油機力矩增加，當所述配重I向正向所述驢頭6運動時，數字化抽油機力矩減小，能夠實現較高的精確平衡。
[0017]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，但是，對于本【技術領域】的技術人員應該知曉的是，在符合本實用新型原理精神的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，其特征在于，所述控制系統包括一組無線傳感器、無線信號接收模塊、系統控制模塊、數字機基本功能模塊、通信模塊、信號塔和遠程上位機；其特征是:所述一組無線傳感器將現場信號傳遞到所述無線信號接收模塊的接收端；所述無線信號接收模塊的輸出端連接到所述系統控制模塊的輸入端；所述系統控制模塊的輸出端連接到所述數字機基本功能模塊的輸入端；所述系統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無線傳輸到所述信號塔；所述信號塔將無線信號傳輸到所述遠程上位機。2.根據權利要求1所述的一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，其特征在于，所述數字機基本功能模塊包括變頻、工頻切換，配重調整，電量監測電路單元。3.根據權利要求1所述的一種無線數字化游梁式抽油機控制系統，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、溫度和動液面傳感器，采用電池供電。
【文檔編號】G05B19-418GK204270118SQ201420698859
【發明者】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 [申請人]河北華北石油榮盛機械制造有限公司