[发明专利]一种无线示功仪及自适应调整方法

摘要

本发明公开一种无线示功仪及示功图计算方法，该无线示功仪包括依次电路连接的信号采集传感器、模数转换器、控制模块和无线通信模块，其中信号采集传感器包括加速度传感器和载荷传感器；加速度传感器用于采集抽油杆的加速度数据；载荷传感器用于采集抽油杆的载荷数据；模数转换器将所述加速度传感器及载荷传感器采集的模拟量连续数据转换成相应数字离散信号后传递给控制模块；控制模块用于控制采样周期进行自适应调整并利用得到的周期与加速度数字离散信号计算位移数据，并将载荷数据及位移数据传递给无线通信模块；无线通信模块用于使无线示功仪与外部设备进行命令、数据的交换。采样上述无线示功仪可以获得更准确可靠的示功图。

主权项

一种无线示功仪，其特征在于，包括：依次电路连接的信号采集传感器、模数转换器、控制模块和无线通信模块，其中信号采集传感器包括加速度传感器和载荷传感器；加速度传感器用于获取抽油杆的加速度数据；载荷传感器用于获取抽油杆的载荷数据；模数转换器对加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据进行离散采样，进而将采样后的模拟量离散数据转换成数字离散信号后传递给控制模块；控制模块得到一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后，执行以下采样频率评估和自适应调整步骤：S1、计算载荷的周期T1；如果根据载荷数字离散信号获得了载荷的周期，则执行步骤S6，否则执行步骤S2；S2、根据加速度数字离散信号计算加速度的周期T2；如果根据加速度数字离散信号获得了加速度的周期，则执行步骤S6，否则执行步骤S3；S3、判断是否是采样时间过短，如果是，则执行步骤S4，否则执行S10；S4、判断当前的采样频率是否小于预设的最小采样频率，若是，则执行步骤S10，否则执行步骤S5；S5、控制模数转换器降低一定的采样频率，并重新采样加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据，从而重新获得所述一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后返回步骤S1；S6、根据T1或T2，如果所述一定数量的载荷数字离散信号及加速度数字离散信号是过多周期的载荷数字离散信号及加速度数字离散信号，从而造成了数据冗余，则执行步骤S7，否则执行步骤S9；S7、判断当前的采样频率是否大于预设的最大采样频率，若是则执行步骤S9；否则执行步骤S8；S8、控制模块控制模数转换器增加一定的采样频率，并重新采样加速度传感器及载荷传感器获取的模拟量连续数据，从而重新获得所述一定数量的载荷数字离散信号和加速度数字离散信号后返回步骤S1；S9、控制模块通过加速度数字离散信号，以及T1或T2计算位移数据，并将位移数据传递给无线通信模块，然后执行步骤S11；S10、控制无线通信模块发送告警信息，提示井况异常；S11、控制模数转换器保持当前采样频率，结束采样频率评估和自适应调整过程；无线通信模块用于无线示功仪与外部设备进行命令、数据的交换。