[实用新型]油田抽油机井场电能在线监测与计量集成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及监测和计量装置，具体涉及一种油田抽油机井场电能在线监测与计量集成装置。

背景技术

油田在生产能源的同时，也消耗了大量能源，据统计长庆油田生产耗电约占总能耗的50％，主要耗电设备为抽油机、注水泵、输油泵等。

目前油田对主要能耗设备的电能计量主要采用机械式的有功电度表、组合式装置效率测试仪等。油田电能计量现状存在以下问题：

(1)油田电能计量器具整体配备率较低，不能满足能源计量需要。按照Q/SY1212-2009《能源计量器具配备规范》中规定用能单位、次级用能单位配备率达100％，基本用能单元(独立用能设备)配备率达95％。

(2)对于油田复杂多种交变负载，采用机械式电表计量准确度低、使用频率范围窄，而且机械式电表需要经常校表，油田机械式电表装上后，几乎没有校验过。

(3)目前油田配备的电度表功能单一，不能实现对电网质量(如功率因数、谐波)的监测，不能对电网综合治理提供依据。

(4)目前不论是机械式电表、电子式电表以及装置效率测试仪器基本都不能实现能耗设备的在线监测与计量，无法及时掌握重点设备能耗情况。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种油田抽油机井场电能在线监测与计量集成装置，该装置集智能电表、无线传输等功能于一体，既能满足基层单位对重点设备的能耗及电能质量的监控，又能满足能源管控中心对前端数据采集、传输的要求。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种油田抽油机井场电能在线监测与计量集成装置，包括一电能监测与计量单元；所述电能监测与计量单元的输入端电性连接电压钳和电流传感器；所述电能监测与计量单元的输出端电性连接无线通讯模块，所述无线通讯模块通过外置天线连接上位机；其中，所述电能监测与计量单元包括数据采集模块、数据存储模块、数据计算处理模块、数据传输模块；所述数据采集模块的输入端分别连接所述电压钳和电流传感器；所述数据采集模块的输出端连接所述数据计算处理模块的输入端和数据存储模块的输入端，所述数据计算处理模块的输出端连接所述数据传输模块的输入端和数据存储模块的输入端；所述数据传输模块的输出端连接所述无线通讯模块。

优选的，所述电能监测与计量单元的数据采集模块的输入端包括三个电压测量端子和三个电流测量端子。

优选的，三个电压测量端子分别连接三个电压钳；三个电压钳分别测试三相交流电的三相电压；三个电流测量端子分别连接三个电流传感器，三个电流传感器分别测试三相交流电的三相电流。

优选的，所述电能监测与计量单元的数据传输模块的输出端包括无线通讯接口，所述无线通讯接口为RS485通讯接口。

优选的，所述电能监测与计量单元上设有电源端子接口，所述电源端子接口连接供电电源线，所述供电电源线为220v电源线。

优选的，所述供电电源线上设有保险丝和电源指示灯。

优选的，所述供电电源线连接一12V直流电源单元，所述12V直流电源单元连接所述无线通讯模块。

优选的，所述无线通讯模块是单一的ZigBee无线通讯模块、单一的GPRS无线通讯模块，单一的3G无线通讯模块，单一的的4G无线通讯模块；或者是ZigBee无线通讯模块与GPRS无线通讯模块的组合，ZigBee无线通讯模块与3G无线通讯模块的组合、ZigBee无线通讯模块与4G无线通讯模块的组合。

优选的，所述上位机为电脑、PLC、数据采集器、RTU中的任一种。

本实用新型的有益效果：

1、通过本装置实现对抽油机电能质量参数(谐波畸变率、谐波含量)与耗电量同步测试，可以同时测试电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等；可以监测2～50次电力谐波含量及畸变率；可以分别计量抽油机正向耗电、反向倒发电。

2、通过本装置实现电能本地测试与远程测试同步，本地测试数据可以长时间保存(保存时间可长达2个月)，将电能监测与计量的数据通过无线传输模块输送到油田数字化通讯网络，实现了油田电能在线监测与计量。

附图说明

图1为本实用新型的油田场站电能在线监测与计量装置示意图；

图2为本实用新型的电能监测与计量单元的原理结构示意图；