[发明专利]一种无线示功仪及自适应调整方法

权利要求书

1.一种无线示功仪，其特征在于，包括：

依次电路连接的信号采集传感器、模数转换器、控制模块和无线通信模块，其中信号采集传感器包括加速度传感器和载荷传感器；

加速度传感器用于获取抽油杆的加速度数据；

载荷传感器用于获取抽油杆的载荷数据；

模数转换器对加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据进行离散采样，进而将采样后的模拟量离散数据转换成数字离散信号后传递给控制模块；

控制模块得到一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后，执行以下采样频率评估和自适应调整步骤：

S1、计算载荷的周期T1；如果根据载荷数字离散信号获得了载荷的周期，则执行步骤S6，否则执行步骤S2；

S2、根据加速度数字离散信号计算加速度的周期T2；如果根据加速度数字离散信号获得了加速度的周期，则执行步骤S6，否则执行步骤S3；

S3、判断是否是采样时间过短，如果是，则执行步骤S4，否则执行S10；

S4、判断当前的采样频率是否小于预设的最小采样频率，若是，则执行步骤S10，否则执行步骤S5；

S5、控制模数转换器降低一定的采样频率，并重新采样加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据，从而重新获得所述一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后返回步骤S1；

S6、根据T1或T2，如果所述一定数量的载荷数字离散信号及加速度数字离散信号是过多周期的载荷数字离散信号及加速度数字离散信号，从而造成了数据冗余，则执行步骤S7，否则执行步骤S9；

S7、判断当前的采样频率是否大于预设的最大采样频率，若是则执行步骤S9；否则执行步骤S8；

S8、控制模块控制模数转换器增加一定的采样频率，并重新采样加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据，从而重新获得所述一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后返回步骤S1；

S9、控制模块通过加速度数字离散信号，以及T1或T2计算位移数据，并将位移数据传递给无线通信模块，然后执行步骤S11；

S10、控制无线通信模块发送告警信息，提示井况异常；

S11、控制模数转换器保持当前采样频率，结束采样频率评估和自适应调整过程；

无线通信模块用于无线示功仪与外部设备进行命令、数据的交换。

2.如权利要求1所述的无线示功仪，其特征在于：所述载荷传感器为压力传感器或者压强传感器。

3.如权利要求1所述的无线示功仪，其特征在于：加速度传感器获取的抽油杆的加速度数据，与载荷传感器获取的抽油杆的载荷数据，在时间上同步；模数转换器传递给控制模块的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号一一对应。

4.如权利要求1或3所述的无线示功仪，其特征在于：所述过多周期是指大于4个周期。

5.如权利要求1或3所述的无线示功仪，其特征在于：所述一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号，是指N个载荷数字离散信号和N个加速度数字离散信号，其中600=<N<=1000。

6.如权利要求5所述的无线示功仪，其特征在于：控制模块还对加速度数字离散信号进行滤波处理：对每一个加速度数字离散信号，对应取其前三个和后三个加速度数字离散信号和其自身进行平均，对于首尾附近的加速度数字离散信号如果取不到三个则按照能取到的最大个数进行平均。

7.如权利要求1所述的无线无线示功仪，其特征在于：所述控制模块通过加速度数字离散信号，以及T1或T2计算位移数据，包括：控制模块根据T1或T2，计算出M个完整周期的加速度数字离散信号，然后对不同周期的同相位信号进行算术平均，从而将M个完整周期的加速度数字离散信号变换为一个完整周期的加速度数字离散信号；其中2=<M<=6。

8.如权利要求1所述的无线示功仪，其特征在于，还包括：

存储部件，用于存储数字离散信号。

9.如权利要求1所述的无线示功仪，其特征在于，计算载荷的周期T1包括：统计载荷离散数字信号中极值点的分布，若极值点的分布是均匀的，则载荷离散数字信号有周期性，通过载荷离散数字信号中极值点间的间隔获得T1；若极值点的分布不是均匀的，则不能根据载荷数字离散信号获得载荷的周期。