[实用新型]一种抽油机节能控制装置有效

专利信息
申请号: 201420468087.0 申请日: 2014-08-19
公开(公告)号: CN204155122U 公开(公告)日: 2015-02-11
发明(设计)人: 刘曙光;赵文谱 申请(专利权)人: 安徽多杰电气有限公司
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 代理人: 汤东凤
地址: 245200 *** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 抽油机 节能 控制 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种抽油机节能控制装置。

背景技术

目前,我国油田的种类比较复杂且其分布区域相当广泛,主要有中高渗透多层砂岩油田、低渗透砂岩油田以及稠油油田,其中大多数油田为低渗透砂岩油田,这就为采油工作提出了很高的技术要求。

我国作为一个少油的大国,石油相当依赖进口,伴随着油田的过度开发,现有的油田大多变为贫油井,产油量逐次下降,这样,抽油机的高效能运作就显得尤为重要。

从石油开采工程技术状况上看,中国工程技术服务的技术和装备开发能力相当薄弱,目前技术含量比较高的主要技术装备以及资料处理应用的软件大都需要依靠从发达国家进口,这些技术辅助性硬件与软件无法实现国产化,在一定程度上阻碍了中国石油开采技术的创新。

传统的游梁式抽油机的效率很低,仅为30%,主要原因是:采油初期井下供液充足,抽油机主电机的装机功率较大。随着开采时间的延续,各大油田逐渐进入石油开采的中后期,井下供液逐渐不足,泵效逐渐降低,“半抽”和“空抽”现象严重,加之平衡度调节不合理,使机、井参数失配,造成“大马拉小车”的现象,从而造成电能的巨大浪费以及吨油耗电量的攀升。

抽油机节能技术有三类,分别为:改进抽油机结构、采用节能驱动设备和采用节能控制器。本实用新型属于后者,即以16位CPU为核心,采用模块化、标准化设计,具有实时数据采集、远程控制、工频/变频自动切换、自动冲次调节、智能间抽和自动平衡度调节等功能。该项专利技术,不仅可以降低抽油机主电机的安装功率,还可极大降低抽油机的吨油耗电量,实现了油田稳产前提下的节能降耗。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种抽油机节能控制装置,该控制装置集数据采集、数据输入及显示、控制、数据传输为一体,通过采集位移传感信号、电流传感信号、载荷传感信号等信号来判断抽油机的工作状况,根据采集来的数据自动控制配重平衡、抽油机冲次、以达到智能控制抽油机的目的,使抽油机始终运行在最高效的工作状态。

本实用新型为实现上述目的,采用如下技术方案:一种抽油机节能控制装置,包括有由电源模块供电的CPU主控模块,以及与该CPU主控模块双向通信的RS485通信模块和GPRS通信模块;其中,所述CPU主控模块的第一输入端设置有模拟量输入模块,第二输入端设置有开关量输入模块;所述CPU主控模块的第一输出端设置有模拟量输出模块,第二输出端设置有开关量输出模块。

进一步的,所述CPU主控模块采用型号为dsPIC33FJ256MC710的单片机。

进一步的,所述CPU主控模块包括电源管理模块、通信设备接口模块、转发处理模块、CPU外扩模块、数据接收处理模块以及与计算机通信模块。

进一步的,所述模拟量输入模块由依次耦合连接的电流/电压转换器、放大器以及钳位电路构成。

进一步的,所述模拟量输出模块包括依次耦合连接的数模转换器、电压信号调理电路以及电压/电流转换器。

进一步的,所述钳位电路由两个高速开关二极管构成。

进一步的,所述开关量输入模块采用了可控光电藕合器件TLP521。

进一步的,所述开关量输出模块采用具有达林顿晶体管阵列电路的大功率驱动器件ULN2803A。

本实用新型的有益效果:本实用新型通过对载荷传感器、位移传感器和电流变送器的监测,根据载荷传感器采集的数据计算出最大载荷和最小载荷,根据位移传感器采集的位移信号,计算出实际冲次和冲程,自动调节抽油机的平衡度和冲次。

本实用新型能够实现智能间歇控制。

本实用新型通过分析示功图可以判断抽油机工作状况和井下工况。

本实用新型还具有RS485串行通信接口与GPRS通信接口,RS485采用MODBUS通信协议与上位机进行通信,上位机可以远程控制RTU的启动、停止、设定频率、故障复位等功能,还可以修改抽油机的工作参数。

附图说明

图1是本实用新型的系统基本结构图;

图2是本实用新型的模拟量输入模块原理图;

图3是本实用新型的模拟量输出模块原理图;

图4是本实用新型的开关量输入模块原理图;

图5是本实用新型的开关量输出模块原理图;

图6是本实用新型的GPRS通信电路图。

具体实施方式

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