[发明专利]一种抽油机电功率计产装置和方法

权利要求书

1.一种抽油机电功率计产装置，其特征在于：包括智能控制器(1)、设置在配电箱内的电功率采集模块(2)、设置在抽油机光杆上的光杆位移采集模块(3)；三者通过无线通讯方式传递信息，实现数据在线实时传递。

2.根据权利要求1所述的一种抽油机电功率计产装置，其特征在于：所述的智能控制器(1)由CPU、存储器、显示器、键盘、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、键盘、无线通信单元和电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中。

3.根据权利要求1所述的一种抽油机电功率计产装置，其特征在于：所述的电功率采集模块(2)由CPU、存储器、显示器、电流传感器、电压传感器、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、电流传感器、电压传感器、无线通信单元和电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中，所述的电流传感器用于采集流经抽油机电机的电流信号，所述的电压传感器用于采集抽油机电机两端的电压信号。

4.根据权利要求1所述的一种抽油机电功率计产装置，其特征在于：所述的光杆位移采集模块(3)由CPU、存储器、显示器、加速度传感器、气压传感器、无线通信单元、电源、壳体组成，所述的存储器、显示器、加速度传感器、气压传感器、无线通信单元、电源分别与CPU电连接，所有元件集中安装在壳体中，所述的加速度传感器用于采集光杆上下运动的加速度信号，所述的气压传感器用于采集光杆海拔高度的气压信号。

5.一种采用权利要求1-4任意一项所述的抽油机电功率计产装置进行抽油机电功率计产的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，智能控制器(1)发送采集指令，包括：采样频率和采样点数；

S2，电功率采集模块(2)、光杆位移采集模块(3)收到智能控制器(1)发送的采集指令即开始按照设定的采样频率同步采集数据；

S3，电功率采集模块(2)将采集到的电流信号、电压信号通过电功率采集模块(2)中的CPU运算处理得到电功率数据；光杆位移采集模块(3)将采集到的加速度信号和气压信号通过光杆位移采集模块(3)中的CPU运算处理得到光杆位移数据；电功率采集模块(2)和光杆位移采集模块(3)按指令分别将电功率数据和光杆位移数据打包发送到智能控制器(1)；

S4，智能控制器(1)把收到的电功率数据、光杆位移数据存储到存储器中；

S5、智能控制器(1)对光杆位移数据进行处理得到光杆位移、冲程、冲次；

S6、智能控制器(1)对一个完整冲次的电功率数据和光杆位移数据进行处理，得到电功率函数P(t_i),i＝1,2,...K；位移函数S(t_i),i＝1,2,...K；

S7、智能控制器(1)对电功率线进行滤波得到平滑的电功率函数Pl(t_i),i＝1,2,...K；

S8、智能控制器(1)对滤波后的电功率函数进行差分计算得到电功率函数的一阶导数

Pl'(t_i),i＝1,2,...K；

S9、智能控制器(1)对一阶导数Pl'(t_i),i＝1,2,...K进行差分计算电功率函数的二阶导数Pl(t_i),i＝1,2,...K；

S10、智能控制器(1)从i＝K/2到K对Pl找最大值Pl(M)，该点就是游动阀打开点，有效冲程L＝S(M)-S_最小值；

S11、抽油机产量的计算公式为：

Q＝1440×πD²/4×L×N×μ

式中：

Q为日产量(t/d)，

D为泵径(mm)，

L为柱塞有效行程(m)，

N为冲次(次/分钟)，

μ为混合液比重kg/m³；

S11、得到的抽油泵日产量Q是泵筒下行游动阀打开到下死点泵筒总的吸入液量，考虑到泵筒上行存在漏失，将日产量Q乘以修正系数，该修正系数根据实测对比确定。

S12、智能控制器(1)存储的测量数据可以通过远传设备发送到服务器或通过数据线下载到服务器进行存档供生产管理部门使用。