[发明专利]采油模拟系统及模拟方法

权利要求书

1.采油模拟系统，其特征在于：它包括采油模拟装置、PLC控制器和控制单元，控制单元包括主控机、参数机和图形处理机，采油模拟装置与PLC控制器连接，PLC控制器通过串口与参数机连接，参数机和图形处理机分别通过通讯网络与主控机连接；

所述的采油模拟装置上根据实际采油设备设置有阀门、显示表、开关等，PLC控制器上设置有用于循环采集采油模拟设备上的阀门开度及开关状态的采集器；

所述的主控机上设置有用于根据阀门开度及开关状态，通过数学模型计算出压力表数据、虚拟场景中设备工作状况数据、流动情况数据的计算模块；

所述的图形处理机上设置有用于根据虚拟场景中设备工作状况数据呈现模拟的现场实景及设备工作情况的虚拟呈现模块。

2.根据权利要求1所述的采油模拟系统，其特征在于：它还包括投影系统，投影系统包括投影仪和与投影仪相配合的投影幕布，投影仪与图形处理机相连。

3.根据权利要求1所述的采油模拟系统，其特征在于：所述的采油模拟装置包括采油井口抽油机、采油抽油机井口、采油电潜泵井、采油螺杆泵井、计量站进站阀组、采油计量罐、计量站加热炉、破乳剂注入装置、三相分离器、除油器、热化学脱水装置、注水间和注水井。

4.根据权利要求1所述的采油模拟系统，其特征在于：所述的阀门内部使用滑动电阻作为输入传感器，当阀门开度变化时，滑动电阻的电阻值发生变化，引起电流变化，PLC接收后将模拟信号转变为数字信号，发送给主控机。

5.根据权利要求1所述的采油模拟系统，其特征在于：所述的显示表包括指针式仪表和数字式仪表，各仪表接收电路板接收主控机从串口发送来的数据，然后将数据通过CAN总线分发给各表，数字式仪表直接显示数据，指针式仪表通过单片机将数据转换为步进电机的转动步数，然后带动指针转动对应的角度。

6.采油模拟方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：选择作业类型，并发送硬件和图形初始化数据；

S2：采集阀门及开关状态数据，PLC控制器循环采集采油模拟装置上阀门开度及开关状态；

S3：主控机根据采集的数据判断操作是否正确，根据判断结果执行如下子步骤：

A．操作正确，跳转步骤S4；

B．操作错误，给出错误提示，并跳转步骤S4；

S4：根据数学模型计算出流动数据、压力数据；

S5：将流动数据、压力数据发送给图形处理机和PLC控制器；

S6：主控机判断操作是否正确，根据判断结果执行如下子步骤：

a.操作正确，系统响应完成，模拟操作完成；

b.操作错误，跳转步骤S2，直到操作正确。

7.根据权利要求6所述的采油模拟方法，其特征在于：所述的步骤S5中图形处理机接收到流动数据和压力数据后，根据此数据呈现模拟的现场实景及设备工作情况；PLC控制器接收到流动数据和压力数据后，根据此数据对采油模拟装置上的显示表进行相应控制。

8.根据权利要求6所述的采油模拟方法，其特征在于：所述的数学计算模型包括纯液体计算、管网流动计算、离心泵计算和容积泵计算。

9.根据权利要求8所述的采油模拟方法，其特征在于：所述的容积泵包括罗茨泵、柱塞泵、齿轮泵和螺杆泵。