[实用新型]油井微机综合监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监控器，尤指一种油井微机综合监控装置。

背景技术

纵所周知，我国油田一般分布在自然环境恶劣、人烟稀少地区，油井广布其各个角落。由于油井分布广泛，自然环境恶劣，造成油井抽油机的管理较为困难。而且抽油机的监控均为常规控制装置，自动化水平也比较落后；通常是靠抽油工人工检测、判断，控制抽油机的运行。由于抽油机不能及时根据油井液面的变化，改变抽油机的运行速度，长期运行，耗电量巨大。另外，在抽油机运行过程中，电动机在抽油完成，抽油泵再回到井底时，抽油机当发动机运行，输出电流，而此电流由于频率不是50HZ，不能直接回馈给电网，对电网产生谐波干扰。由于抽油机均为带负载启动，需要较大的启动力矩，启动电流较大，而抽油机控制装置自动化水平比较落后，自保护系统不完善，造成抽油机抽油杆受冲击易断脱。    

发明内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种油井微机综合监控装置，该油井微机监控装置采用微机技术、通信网络技术和电力载波技术，完成抽油机的测量、控制、保护、油井监测及信息采集等功能；同变频器配合，解决油井长期不能安全可靠运行的问题，具有较好节能效果，极大地降低采油成本。

本实用新型的另一目的是提供一种油井微机综合监控装置，通过该油井微机综合监控装置的通信接口，进行数据远距离传输，实现对油田每个油井的集中监控，远方控制；实现油田采油管理现代化。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：这种油井微机综合监控装置，它由机箱和内置于机箱内的控制电路板构成；所述控制电路板又包括控制部分、显示部分和电源部分，其特征在于：所述控制部分主要包括两个微电脑处理器、两个程序存储器、两个数据存储器、信号输入/输出部分和数据通讯部分；所述第一微电脑处理器的I/O口(P4.0～P4.5)通过两级光耦隔离放大芯片与压力、温度、流量等传感器的信号输出端相连；第一微电脑处理器又通过I/O口(P3.3～P3.5、P4.6)输出控制信号，通过变频器控制抽油机的转速；所述第一微电脑处理器的SCA、SDA端与第二微电脑处理器的SCA、SDA端相连，进行数据传送、资源共享；所述第二微电脑处理器的RX、TX端通过串行通讯芯片与其它外设进行数据通讯；所述第二微电脑处理器的数据总线与智能CAN自动网络控制芯片的数据总线相连，通过CAN总线与远方监控中心进行通讯，实现网络化远方控制；所述微电脑处理器的数据总线与程序存储器、数据存储器的数据总线相连；地址总线通过地址锁存器与程序存储器、数据存储器的地址总线相连；所述第一微电脑处理器主要执行控制任务，对检测到的各种数据进行实时处理，输出控制信号控制抽油机的转速；所述第二微电脑处理器主要执行监控、通讯、显示等任务，实现对抽油机的就地、网络化远方控制。

由于本实用新型充分利用了微机技术和通信网络技术，较好地解决了抽油机运行、控制、保护、管理等方面的问题。具体体现在以下几方面：

1、利用抽油机工作运行电流，连续监视抽油机运行工况，获得抽油机每次冲程功图，根据功图特性曲线所包围面积设定控制点；再通过变频器控制抽油机转速，从而改变抽油机工作冲次，在不停机、不影响产量的情况下，具有节能降耗、减少抽油泵液击损失，改善抽油杆工作环境等综合效益。

2、采用变频调速，实现电动机软启动、软停机；较好地解决抽油机安全启动问题；解决电动机起停过程中杆柱受冲击载荷易断脱问题。

3、由于本实用新型随时采集抽油机运行电流和运行电压，单片机运行其内部控制程序，实现速断保护、过流(过负荷)保护、负序过流(断相保护)、零序过流保护、低压保护、过压保护、堵转保护等；另外还可实现抽油机电流、电压、有功、无功、功率因素、有功电度、无功电度、电网频率、油井压力、温度、井口油的流量、抽油机运行状态、冲次次数等方面的监控。

4、由于本实用新型采用通讯网络技术、电力载波技术，较好解决了油田集中监控问题。每台油井的运行情况均可通过输电线路，利用输电线路电力载波输送给采油厂监控系统，完成所有运行数据远方获取，实现抽油机的就地、远方控制，较好地解决抽油机分布范围广，管理难度大的问题。

5、在抽油机出口回路并联放电电阻，保证抽油机发电运行时，消耗掉所发出的能量，解决了抽油机因返送电力而产生的对电网谐波干扰的问题。

6、由于本实用新型采用全密闭钢结构机箱，所有芯片均选用低功耗、温度范围宽的工业级芯片，解决了恶劣运行环境下，保护监控装置无法长期可靠运行的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。