[实用新型]抽油机井电功图采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种抽油机井电功图采集系统。

背景技术

抽油机井实时评价是指通过对系统的实时状态进行监测，运用数学分析的方法对数据进行处理和数据挖掘，实现故障诊断及预报等功能，指导生产以期望达到生产的优化管理和使经济效益最大化的目的。抽油机井实时评价主要关注三个方面的问题：一是生产设备运行正常，不出故障，能够达到设备的使用目的，其涉及的主要技术领域就是故障诊断及预报；二是能够更好的认识设备，通过设备的运行参数获得和了解过程工艺参数，服务于全局；三是设备的优化选择，从经济指标、节能降耗、效率等方面对设备进行考核或者提供设计制造和应用优化方案。评价所需要的参数，有些是容易获得的，有些是不容易获得的，全面获取这些参数既不易实现，也不符合经济要求，因此需要选取某个或某几个关键参数作为评价的基本参数，在抽油机长期的正常运转周期内对这些参数进行连续采样分析，以获取抽油机的变化趋势，从而达到评价的目的。这些参数首先必须是能够较为全面的反映系统工况，且具有长期稳定和高可靠的数据获取途径，其次应该具有高精度和低成本、易实现的特点。只有这样，才能符合满足对抽油机长期运转变化趋势描述的要求。

目前对于抽油机采油系统的实时评价主要采用悬点示功图分析的方法，这种方法用到的载荷传感器安装在连续移动的抽油机光杆上，且长期处于交变载荷的拉伸过程中，容易引起弹性系数发生变化甚至失效，对于高可靠、高精度、低成本的目标难以兼顾，这严重影响了实时评价的效果。位移、载荷传感器需要安装在机架和光杆上，并通过较长距离的引线与主控仪表相连，加上载荷传感器与引线随着抽油机运动而运动，不仅容易出现故障，而且容易被盗窃或破坏，致使可靠性下降，维护工作量增大，成本增高。大多数示功图分析方法都是静态的，忽略了系统的动态响应特性。为此我们发明了一种新的抽油机井电功图采集系统，解决了以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以实现动态监控的抽油机井电功图采集系统。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：抽油机井电功图采集系统，该抽油机井电功图采集系统包括无线加速度传感器模块和电参数采集模块，该无线加速度传感器模块固定于抽油机光杆上，并通过短距离无线传输方式将光杆位移信号传送给该电参数采集模块，该电参数采集模块采集抽油机电机的电压与电流信号，将采集到的电压与电流信号进行调理和A/D转换，再根据A/D转换后的电压与电流信号得到电功率数据，并将电功率数据和抽油机光杆位移信息通过GPRS同步传送给信息中心。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该无线加速度传感器模块包括依次连接的加速度传感器、信号调理电路、单片机系统和无线发送电路，该加速度传感器把抽油机光杆的加速度信号转换为相应的电信号，通过该信号调理电路对电信号进行放大、滤波、电平转换，变成可以被该单片机系统直接测量的信号，该单片机系统对电信号进行实时采样，通过计算分析得到光杆位移的数字量信号，并通过该无线发送电路将数字量信号传送给该电参数采集模块进行进一步处理。

该加速度传感器、该信号调理电路、该单片机系统和该无线发送电路整体封装在壳体中。

该电参数采集模块包括电压传感器、电压调理电路、电流传感器、电流调理电路、A/D转换电路、DSP系统、GPRS通讯电路和无线接收电路，该电压传感器采集抽油机的三相电压信号，并将采集的三相电压信号传输给电压调理电路，该电压调理电路连接于该电压传感器，对三相电压信号进行电平与极性转换，该电流传感器采集抽油机的三相电流信号，并将采集的三相电流信号传输给该电流调理电路，该电流调理电路连接于该电流传感器，对三相电流信号进行放大、滤波跟随及电平与极性转换，该A/D转换电路连接于该电压调理电路和该电流调理电路，将经过该电压调理电路和该电流调理电路的抽油机电压和电流信号进行模拟/数字转换，该DSP系统连接于该A/D转换电路，对经过该A/D转换电路的抽油机电压和电流信号进行电功率计算，该无线接收电路连接于该DSP系统，接收该无线加速度传感器模块传来的光杆位移信号，并将抽油机光杆位移信号传输给该DSP系统，该GPRS通讯电路连接于该DSP系统，将电功率数据和抽油机光杆位移信息通过GPRS传送给信息中心。

该A/D转换电路采用ADS8365数据采集芯片进行同步实时高速离散采样。

该DSP系统采用TMS320F28335型数字信号处理器。

该GPRS通讯电路采用SIM900A模块组成TCP/IP协议的网络控制器。