[实用新型]一种多功能油田注水泵无扰切换监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于监测和控制油田注水泵的装置，属于油田设备技术领域。

背景技术

注水泵站是油田开发生产过程中的重要生产单元，提高注水泵控制装置的性能是确保油田高产、稳产的关键。现有的变频恒压注水系统存在以下缺点：

一、注水泵由变频器软启动后一般不能自动切换到市电，有的虽然能够实现自动切换，切换时却无法保证变频器的输出电压与市电具有相同的相位，这样不仅会对电网产生大电流冲击，影响电网的平稳运行，而且还会对设备造成严重伤害，缩短设备的使用寿命。

二、大部分油田注水站都是由人工录入数据，各注水泵机组及其辅助设备未能实现运行状态的实时监控，设备预知修保能力差，对机组的振动、转数、温度、噪音、效率未能开展检测，由此造成注水泵站系统效率不高、能耗大、故障率高、信息反馈速度慢等问题。近些年，随着计算机技术的发展，部分油田实现了注水泵站的自动监控，但是现有的注水泵监控设备大多只监控工艺流程，如管线出口压力、管线出口流量等，信息采集量少，无法对注水泵以及与注水泵连接的各设备的故障进行全面监测，并且即使注水泵出现故障，也不能进行故障内容提示，维修人员只能通过拆解注水泵才能判断故障所在，给设备的维修造成了很大的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能够对注水泵及其连接设备的运行状态进行实时监测的多功能油田注水泵无扰切换监控装置，同时避免注水系统对电网造成冲击，延长设备的使用寿命。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种多功能油田注水泵无扰切换监控装置，构成中包括PLC控制器、无扰切换变频控制器、设置在注水泵及其连接设备上的检测设备以及设置在监控室内的操作台和显示器，所述检测设备通过现场总线连接PLC控制器的输入端，PLC控制器、操作台和无扰切换变频控制器之间通过485通讯线互相通讯，操作台的输出端连接显示器。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述无扰切换变频控制器包括控制单元、变频器和与每个注水泵相对应的启停开关、软启动接触器和市电接触器，每个注水泵通过对应市电接触器的主触点与电网连接并通过对应软启动接触器的主触点接变频器的输出端，每个软启动接触器和市电接触器的控制线圈接控制单元，注水泵的启停开关及各接触器的辅助常开触点输出的开关信号接控制单元，所述变频器与控制单元之间通过通信电缆连接。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述控制单元包括CPU、模数/数模转换器和切换仪，所述切换仪通过模数/数模转换器与CPU相连，切换仪的R、T、W、U引脚分别接变频器的R、T、W、U引脚；所述模数/数模转换器的IIN-与IIN+引脚之间接油田注水压力信号，其IOUT-与IOUT1引脚分别接变频器的11和C1引脚；各注水泵的启停开关及各接触器的辅助常开触点所输出的开关信号分别接CPU的不同输入端口；所述CPU的X21、X20、Y1和Y0端口分别接变频器的Y5C、30C、X8和FWD引脚；每个注水泵的软启动接触器和市电接触器的控制线圈分别接CPU的不同输出端口；CPU通过485通讯线与操作台连接。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，每个注水泵的软启动接触器的辅助常闭触点与该注水泵的市电接触器的控制线圈串联连接；每个注水泵的市电接触器的辅助常闭触点与该注水泵的软启动接触器的控制线圈串联连接。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述检测设备包括用于监测注水泵及其连接设备温度值的温度传感器组、用于监测注水泵运行噪声的噪声传感器组、用于监测注水泵润滑油的油品传感器和液位传感器、用于监测注水泵运行振动情况的振动传感器组、用于监测注水泵转速的转速传感器、用于监测注水泵进出水压力的压力传感器组和进出水流量的流量传感器组；各传感器组的数据线分别与PLC控制器的输入端连接。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述温度传感器组包括设置在注水泵电机上的电机轴承温度传感器、设置在注水泵动力端的润滑油温度传感器以及设置在注水泵动力端的三个十字头温度传感器。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述噪声传感器组包括设置在注水泵动力端的动力端噪声传感器和设置在泵头的泵头噪声传感器。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述振动传感器组包括设置在注水泵动力端的动力端振动传感器和设置在泵头的泵头振动传感器。

上述多功能油田注水泵无扰切换监控装置，所述动力端振动传感器和泵头振动传感器均采用XYZ三轴振动传感器。