[实用新型]一种带有毛辫子断股监控功能的无线功图采集器

说明书

本实用新型公开了一种带有毛辫子断股监控功能的无线功图采集器，包括：载荷传感器及监控主机；所述监控主机包括主控芯片和与其连接的姿态传感模块、ZIGBEE模块、扩展外部存储芯片、载荷信号调理电路、电池及受主控芯片控制的电源转换模块；所述载荷传感器与载荷信号调理电路连接；所述监控主机整体置于耐候的盒体内并与载荷传感器连成一体。该无线功图采集器实现了载荷、行程、毛辫子断股监测数据实时采集并通过现场ZIGBEE网络上传到采油管理区服务器，在发生毛辫子断股后，上传断股预警信息，并由采油管理区监控中心确认后，通过ZIGBEE网络下达停抽指令，及时切断该事故隐患抽油机工作电源，使得抽油机停止抽油，提醒值班人员及时处置与维护，避免发生事故。

技术领域

本实用新型涉及石油开采装置及安全防护技术领域，特别涉及一种带有毛辫子断股监控功能的无线功图采集器。

背景技术

油田开发后期，开采方式进入机械采油阶段，因此游梁式抽油机在各大油田得到最广泛的应用，随着提高抽油机效率及抽油工况实时监测需求的提出及油田ZIGBEE网络及SCADA系统的日臻完善，无线功图采集器近年逐步取代了老式载荷传感器加拉线位移传感器构成的功图采集器，能够实时采集功图并按照指令上传。

毛辫子作为将驴头的旋转运动转换成抽油光杆直线运动动力的柔性配件，在设备运转过程中起到重要作用。毛辫子长期带动着整个抽油杆柱及抽油泵上液柱做上下往复运动，负荷重且是交替变化的，与驴头之间还有摩擦、弯曲等动作，且长期经受雨雪风霜侵蚀，这些很容易导致毛辫子疲劳、磨损、生锈导致起刺甚至断股。毛辫子断股后会导致悬绳器倾斜，如发现不及时，让抽油机继续运转，会造成光杆拉弯甚至断裂，增加设备维护费用，若光杆断裂，下端会掉入油井中，井口密封失效，则原油会反喷污染环境，且维修还需要捞光杆，大大增加了维护工作量及工作难度。

因此，需要一种能对毛辫子断股进行实时监控，并可在发生断股后，向远程监控中心发出报警的装置，以便及时停抽与维护。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种解决上述技术问题的带有毛辫子断股监控功能的无线功图采集器，将断股监控功能加入无线功图采集器中，实现了毛辫子断股监测与功图采集实时进行，并在判断毛辫子断股后及时通过现场ZIGBEE网络上传断股预警信息，并由采油管理区监控中心确认后，通过ZIGBEE网络下达停抽指令，及时自动切断该事故隐患抽油机工作电源，使得抽油机停止抽油并在隐患排除前，在远程监控屏持续显示断股停机提示，提醒值班人员及时处置与维护。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型实施例提供一种带有毛辫子断股监控功能的无线功图采集器，包括：载荷传感器及监控主机；

其中，所述监控主机包括主控芯片和与所述主控芯片连接的姿态传感模块、ZIGBEE模块、扩展外部存储芯片、载荷信号调理电路、电池及受主控芯片控制的电源转换模块；

所述载荷传感器与所述载荷信号调理电路连接；

所述监控主机整体置于耐候的盒体内并与所述载荷传感器连成一体。

进一步地，所述主控芯片采用Cortex-M4 MCU+FPU系列。

进一步地，所述扩展外部存储芯片包括2KB的I²C连接RAM及4MB的 SPI闪存。

进一步地，所述姿态传感模块用于输出3个各轴向加速度及3个轴旋转角度；

所述姿态传感模块在悬绳器上安装固定后，有任意2轴处于水平状态，且其中1轴与毛辫子所在平面平行。

进一步地，所述载荷信号调理电路通过接插件S1输入载荷传感器信号并进行放大调理后输入主控芯片进行A/D转换，得到数字化载荷数据便于保存；

所述载荷信号调理电路的放大芯片为AD620。