[发明专利]抽油机工况诊断装置及诊断方法

说明书

本发明提供一种抽油机工况诊断装置，包括：传感器单元，其用于感测抽油机一个完整的运行周期；电量采集单元，其用于采集抽油机电机的电参数；CPU核心单元，其与所述传感器单元和电量采集单元连接，所述CPU核心单元将所述抽油机运行一个完整周期的运行轨迹均等分为多个位置点，所述CPU核心单元控制所述电量采集单元采集所述抽油机在每个位置点上的电参数，并根据所采集到的电参数绘制示功图，并将所述示功图与存储在内置数据库内的数据模型进行对比，判断抽油机的工作状态并作出决策。本发明利用传感器精准找到诊断所需数据中想要的测试点；2.本发明具有强大的边缘计算功能，快速形成比较功图，快速计算诊断得出结论。

技术领域

本发明涉及检测工具领域，更具体的涉及一种抽油机工况诊断装置及诊断方法。

背景技术

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。目前，世界各国仍然大面积的应用游梁式抽油机，美国生产游梁式抽油机的厂家有十几家，品种、型号繁多，此外，英国、法国、前苏联、罗马尼亚等国均有生产多种抽油机的厂家。国内抽油机制造厂有数十家，产品类型已多样化，但游梁式抽油机仍处于主导地位。抽油机的主要技术参数包括额定悬点载荷，光杆最大冲程，减速器额定扭矩及最高冲次等，其定义和数字在标准中都已规范。抽油机工作是否正常，影响到生产安全和生产效率，故障快速锁定和解决，有助于安全生产和提高效率。

目前抽油机诊断方法包括：人工采集法：机采井采用人工巡井查看油井运行电流、电压、运行工况、利用专用仪器测量油井的功耗从而计算出整个小队年用电量等，此种工作模式耗费大量的人力，并且螺杆泵、电泵井等在晚上或者天气恶劣的情况下无法确定其是否在运行及运行状况是否良好。力学研究法：,考虑曲柄实际角速度、四连杆的惯性、摩擦等因素,推导基于光杆示功图的计算模型。建立力学相关示功图。电工图法：目前对于抽油机井工况的示功图诊断技术已有较多研究，通过示功图基本能够判断出油井的工作状况。然而示功图的测量比较繁琐，因此人们提出了通过测量电参数直接判断油井工况的思想，电工图法。采集传输法：现场采集的样本，无论是力学参数还是电参数，需要远程传输到中心平台进行统计分析判断，得出结论。

现在市场上并没有一种对抽油机工况自动采集；采集准确并且容易获得的具有代表性的数据；建模以及模型比较，本地得出诊断结果，并且依据结果决策做出系列控制动作；同时具备远传数据平台共享数据的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽油机工况诊断装置及诊断方法，动态采集抽油机工况状态，并准确获得的具有代表性的电参数数据，和数据模型比较，本地得出诊断结果，并且依据结果决策做出系列控制动作。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抽油机工况诊断装置，包括：

传感器单元，其用于感测抽油机一个完整的运行周期；

电量采集单元，其用于采集抽油机电机的电参数；

CPU核心单元，其与所述传感器单元和电量采集单元连接，所述CPU核心单元将所述抽油机运行一个完整周期的运行轨迹均等分为多个位置点或时间点，所述CPU核心单元控制所述电量采集单元采集所述抽油机在每个位置点或时间点上的电参数，并根据所采集到的电参数绘制电工图反演示功图，并将所述电工图反演示功图与存储在内置数据库内的数据模型进行对比，判断抽油机的工作状态并作出决策。

优选方案是：所述传感器单元为霍尔传感器或角位移传感器。

优选方案是：所述霍尔传感器通过2个采集中断反应抽油机的一个运行周期。

优选方案是：所述角位移传感器感测到所述抽油机转动的最小角度和最大角度，所述抽油机转动从最小角度到最大角度再转动回来到最小角度，反应抽油机的一个运行周期。