[发明专利]一种基于可视化控制台的本地远程兼用型抽油机自控设备

说明书

本发明公开了一种基于可视化控制台的本地远程兼用型抽油机自控设备，由自控设备箱体，可视化操控台VC单元，功率驱动单元，VC单元与功率驱动单元的通信接口组成，所述的设备可供本地使用和远程使用，具有可视化、数字化、智能化的优点，所述的VC单元以单片机为核心数字单元，还包括可视化液晶显示单元，功率状态测量单元，键盘，本地的面向功率单元的串行通信单元，flash存储单元，USB接口单元和面向控制中心的远程GPRS通信单元。本发明具有可视化、数字化、智能化等优点。

技术领域

本发明涉及抽油机自控领域，特别涉及一种基于VC(Visual Console)的本地远程兼用型抽油机自控设备。

背景技术

石油是国民经济的命脉，地下石油的开采工作会应用抽油机作为石油的采集和提升装置，抽油机的工作的驱动机器常采用交流电动机。

抽油机自控设备能够根据给定实现对抽油机交流电机进行运行状态的自动化控制。抽油机自控设备仅面向本地抽油机时为本地使用型自控设备。抽油机自控设备仅面向远程遥测遥控时为远程使用型自控设备。抽油机自控设备既能本地使用又能远程使用时是本地远程兼用型自控设备。

传统的抽油机自控设备常采用简单的开关、简单的指示灯和简单的机械针式表盘作为运行的控制和运行状态的显示，所能够提供的信息非常简单，与油田的数字化建设发生了脱节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可视化、数字化、智能化、可供本地使用和远程使用的基于可视化控制台的本地远程兼用型抽油机自控设备。

为实现上述目的，采用以下技术方案：本发明所述设备包括交流电网、交流电抗器、功率驱动单元、面向抽油机电机负载的输出系统和可视化控制台VC单元；功率驱动单元包含具有四象限运行能力的整流器、具有四象限运行能力的逆变器、与可视化控制台VC单元连接的通信接口；

可视化控制台VC单元包括单片机核心控制单元、键盘单元、可视化图形液晶显示单元、功率测量单元、串行通信单元、远程通信GPRS单元、USB存储和flash存储单元；单片机核心控制单元是可视化控制台VC的核心部件，所有与其直接连接的单元都接受其数据和控制；键盘单元与单片机核心控制单元相连，键盘单元负责实现控制参数的本地键入和实现运行状态的本地调用；可视化图形液晶显示单元与单片机核心控制单元相连，负责对控制参数和运行状态的本地显示；功率测量单元与单片机核心控制单元相连，负责进行自控设备输入功率状况的测量；串行通信单元与单片机核心控制单元连接，串行通信单元负责与功率驱动单元的通信接口进行连接；远程通信GPRS单元与单片机核心控制单元连接是控制中心与单片机之间数据双向传输的桥梁，既负责面向控制中心传输单片机发出的信息，也接受控制中心发来的信息并传送给单片机；USB存储和flash存储单元与单片机核心控制单元相连，负责将抽油机自控设备的运行状态参数进行本地存储；

交流电网与交流电抗器、具有四象限运行能力的整流器、具有四象限运行能力的逆变器依次连接，具有四象限运行能力的整流器、具有四象限运行能力的逆变器作为功率驱动单元通过通信接口与可视化控制台VC单元相连；功率驱动单元的输出端与面向抽油机电机负载的输出系统相连。

进一步的，所述可视化控制台VC单元包括本地数字控制DC(Digital Control)和远程数据传输RDT(Remote Data Transmission)两类功能相对应的环节。

进一步的，所述可视化控制台VC单元的DC功能环节，包含实现抽油机自控设备的功率状态测量，即包括自控设备耗用的和自控设备回馈给电网的无功功率，有功功率和功率因数测量的环节；DC功能环节还包含实现与功率驱动单元串行通信的接口环节；DC功能环节还包含实现抽油机运行数据的本地化flash存储和USB接口环节。

进一步的，所述可视化控制台VC单元的RDT功能环节，包括实现数据的远程传输与交换的远程GPRS通信模块。

本发明的工作过程大致如下：