[实用新型]基于空间定位的抽油机故障诊断装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于油井故障诊断设备，具体地说是涉及一种基于空间定位的抽油机故障诊断装置及系统。

背景技术

在当前世界石油生产中，特别是油田开发后期，有杆泵抽油方式占有很大比重。油田生产往往是在野外进行，地理位置分散，自然环境恶劣，井下工况复杂，造成抽油机的故障诊断不及时和故障处理不及时，严重影响油田的产量和经济效益。因此抽油机的故障诊断一直是油田生产领域的一个难题。及时分析抽油机工况，给出可靠的故障诊断结果和建议，对提高油田生产效率和经济效益有着及其重要的意义。

目前，每口井都装有无线巡检系统，对抽油机井参数检测主要包括测量回油温度、最大电流、最小电流、均方电流、热洗温度、掺水温度、掺水压力、冲次等。经过分析，由于电流曲线是一种规则波形，任一电流曲线都标志着抽油机井系统的工作状态。因此，抽油机井系统如果抽油杆柱、减速器、四连杆机构(包括曲柄、连杆和游粱)等发生故障，必然使电流曲线的形态也发生相应的变化，可知抽油机井的故障与抽油机井的工作电流有关系。当抽油机不平衡、抽油杆断脱和偏磨时会导致一个冲次(周期)的电流曲线形状或者月周期曲线发生不同情况的变化。通过对电流曲线特征参数的分析，可判断出抽油机井出现的故障类型。

但是这些测试的电流曲线是不全面的，很多时候受到外界的干扰，会产生大量的错误。因此如何有效的通过现有的新技术手段获得油井抽油机的运动状态，与电流曲线相互配合、提高检测精度是一项非常重要的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种基于空间定位的抽油机故障诊断系统，能够根据当前抽油机游梁实时运动情况，预警抽油机不平衡、抽油杆断脱和偏磨时的不同情况的变化。通过对游梁在空间运动参数的分析，可判断出抽油机井出现的故障类型。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

基于空间定位的抽油机故障诊断装置，包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁场计、中央处理器以及电源，所述三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁场计分别与中央处理器连接，所述电源给三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁场计及中央处理器供电；

所述三轴加速度传感器将感应到的加速度数据发送给中央处理器，三轴陀螺仪将感应到的角度数据发送给中央处理器，三轴磁场计将感应到的磁场强度数据发送给中央处理器，中央处理器对上述数据进行处理。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述三轴加速度传感器和三轴陀螺仪为集成一体的芯片，该芯片型号为MPU6050。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述三轴磁场计的型号为RMG144。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁场计均通过I2C总线与中央处理器连接。

基于空间定位的抽油机故障诊断系统，包括如上所述基于空间定位的抽油机故障诊断装置，还包括无线发射模块、无线接收模块以及计算机，无线发射模块与中央处理器连接，无线接收模块与计算机连接，无线发射模块与无线接收模块之间无线通信。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够非常人性化的完成许多之前设备不能完成功能，巧妙地将MEMS化的磁场传感器加入到联合定位中来，经过优化的算法，既加大的改善了系统的表现，使其能够实时准确的描绘抽油机的游梁顶端及缆绳需要检测的位置在空中运动的过程，通过对获得的油井抽油机的运动状态，与无线巡检系统所获得的电流曲线相互配合分析，可判断出抽油机井出现的故障类型。又有效的控制了成本，突出了当前科技发展的成果。

附图说明

图1是本实用新型基于空间定位的抽油机故障诊断系统的结构示意图。

图2是本实用新型基于空间定位的抽油机故障诊断系统的流程示意图。

图3是本实用新型基于空间定位的抽油机故障诊断装置的安装示意图。

其中：1为三轴加速度传感器，2为三轴陀螺仪，3为三轴磁场计，4为中央处理器，5为电源，6为无线发射模块，7为无线接收模块，8为计算机，101为抽油机的游梁，102为抽油机的缆绳接口，103为抽油机的两岸顶端，104为抽油机的曲柄。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：