CN103499951A - 一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统，应用于采油工程的抽油机调平衡技术领域，该系统包括：油气井数据源服务子系统、服务器端数据库、服务器端调平衡子系统、B/S数据传输子系统、客户端Web浏览器、浏览器内部数据交换子系统、Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统。本发明基于电流法和均方根扭矩法，首先利用抽油机功图参数数据和非功图参数数据，在服务器端计算推荐调平衡结果，进而基于推荐调平衡结果，根据用户对所显示平衡块图形的动态调整，在客户端计算实时调平衡结果；本发明一方面提供了一种在Web架构下对抽油机的平衡状态进行动态调整的方案，为用户进行抽油机动态调平衡提供了方便；另一方面结合了电流法和均方根扭矩法共同评价抽油机的平衡状态，消除了电流法对下冲程发电情况平衡误判的不良影响，能够反应抽油机整个运行过程的平衡程度。

Description

一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统

技术领域

本发明涉及采油工程的抽油机调平衡技术领域，具体地，涉及一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统。

背景技术

抽油机是油井开采的主要举升方式，全国有近30万口的抽油机井，其能耗巨大，年耗电约200亿度，占油田总耗电的45%，占总采油成本的12%。抽油机是否在平衡状态下工作是衡量油井是否节能的重要指标。理论上一口平衡的抽油机井，平衡块在下冲程储存的能量能够在上冲程完全释放并完成原油举升工作。油田现场通常采用电流法来评价抽油机是否平衡，即用电流表测量抽油机运行过程中上下冲程的峰值电流，其比值如果大于80%就认为该抽油机平衡。对小于80%的不平衡抽油机，现场人员需反复攀爬抽油机，多次移动平衡块，通过现场经验进行试调，使抽油机处于相对平衡的状态。

电流法存在许多缺点：1.仅仅靠测试抽油机运行过程的上下冲程的峰值电流来评价整个运行过程的平衡是不科学的；2.用电流表很难测试准确的上下冲程的峰值电流，不同人测试可能会得到不同的测试结果；3.对于下冲程发电的极不平衡井，电流法不能识别正负电流，会造成平衡误判；4.电流法调平衡实际是一种多次试调的方法，需要反复攀爬，增大危险；5.我国有近30万口的抽油机井，其分布零散，多数无人日常查看，电流法这种需要现场人员亲临测试评价和多次试调的方法给现场人员维护造成巨大的工作量。

为了消除电流法对下冲程发电情况平衡误判的不良影响，现有技术通常会同时采用均方根扭矩法作为辅助评价抽油机是否平衡。均方根扭矩法能够反映整个运行过程的平衡程度，然而均方根扭矩法需要油气井生产数据，而且为便于多用户在不同环境下进行调平衡，需要利用到基于Web技术的交互平台。目前基于Web技术的油气井生产管理系统逐渐成为油气井生产的重要工具，但基于Web环境下的抽油机动态调平衡功能尚未实现。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统，以提供一种能够在Web环境下对抽油机的平衡状态进行动态调整的解决方案。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统，包括：油气井数据源服务子系统、服务器端数据库、服务器端调平衡子系统、B/S数据传输子系统、客户端Web浏览器、浏览器内部数据交换子系统、Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；其中，

所述油气井数据源服务子系统，用于远程获取油气井抽油机的功图参数数据和非功图参数数据，并将其存储至所述服务器端数据库；

所述服务器端调平衡子系统，用于从所述服务器端数据库获取用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据；利用所述功图参数数据及非功图参数数据计算推荐调平衡结果；将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述B/S数据传输子系统；利用修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果；

所述B/S数据传输子系统，用于接收所述客户端Web浏览器发送的用户查询井号，并将其转发给所述服务器端调平衡子系统；将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述浏览器内部数据交换子系统；接收所述Web实时数据交互子系统发送的修改后的非功图参数数据并转发给所述服务器端调平衡子系统；

所述客户端Web浏览器，用于启动时加载所述浏览器内部数据交换子系统、Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；接收用户输入的用户查询井号并发送给所述B/S数据传输子系统；

所述浏览器内部数据交换子系统，用于将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；接收所述Web实时调平衡子系统发送的实时调平衡结果并转发给所述Web实时曲线绘制子系统和所述Web实时数据交互子系统；

所述Web实时调平衡子系统，用于根据所述功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及用户输入的动态调整命令，计算实时调平衡结果；将所述实时调平衡结果发送给所述浏览器内部数据交换子系统；

所述Web实时曲线绘制子系统，用于根据所述实时调平衡结果绘制示功图；

所述Web实时数据交互子系统，用于显示所述实时调平衡结果及所述非功图参数数据；根据用户输入的修改命令对所述非功图参数数据进行修改；将所述修改后的非功图参数数据发送给所述B/S数据传输子系统。

借助于上述技术方案，本发明基于电流法和均方根扭矩法，首先利用抽油机功图参数数据和非功图参数数据，在服务器端计算推荐调平衡结果，进而基于推荐调平衡结果，根据用户对所显示平衡块图形的动态调整，在客户端计算实时调平衡结果；本发明具有如下有益效果，一方面，本发明提供了一种在Web架构下对抽油机的平衡状态进行动态调整的方案，为用户进行抽油机动态调平衡提供了方便；另一方面，本发明结合了电流法和均方根扭矩法共同评价抽油机的平衡状态，消除了电流法对下冲程发电情况平衡误判的不良影响，能够反应抽油机整个运行过程的平衡程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的基于Web架构的抽油机动态调平衡系统的结构框图；

图2是本发明提供的油气井数据源服务子系统的结构框图；

图3是本发明提供的服务器端调平衡子系统的结构框图；

图4是本发明提供的B/S数据传输子系统的结构框图；

图5是本发明提供的浏览器内部数据交换子系统的结构框图；

图6是本发明提供的Web实时调平衡子系统的结构框图；

图7是本发明提供的平衡半径动态调整模块的结构框图；

图8是本发明提供的平衡块调节显示界面的示意图；

图9是本发明提供的数据接收模块的结构框图；

图10是本发明提供的Web实时曲线绘制子系统的结构框图；

图11是本发明提供的Web实时数据交互子系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统，如图1所示，该系统包括：油气井数据源服务子系统100、服务器端数据库900、服务器端调平衡子系统200、B/S数据传输子系统300、客户端Web浏览器400、浏览器内部数据交换子系统500、Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800。

该系统同时分布于服务器端和客户端，其中，油气井数据源服务子系统100、服务器端数据库900、服务器端调平衡子系统200、B/S数据传输子系统300、浏览器内部数据交换子系统500、Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800位于服务器端；客户端Web浏览器400位于客户端；并且，浏览器内部数据交换子系统500、Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800位于服务器端都为轻量级小型控件；客户端Web浏览器400启动时，从服务器端将浏览器内部数据交换子系统500、Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800加载至本地，由于是轻量级小型控件，因此加载速度较快，并且在加载的同时即可启动所加载的各子系统的功能。

本发明中各子系统的具体功能如下：

油气井数据源服务子系统100，用于远程获取油气井抽油机的功图参数数据和非功图参数数据，并将其存储至服务器端数据库900；

服务器端调平衡子系统200，用于从服务器端数据库900获取用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据；利用功图参数数据及非功图参数数据计算推荐调平衡结果；将功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给B/S数据传输子系统300；利用修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果；

B/S数据传输子系统300，用于接收客户端Web浏览器400发送的用户查询井号，并将其转发给服务器端调平衡子系统200；将功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给浏览器内部数据交换子系统500；接收Web实时数据交互子系统800发送的修改后的非功图参数数据并转发给服务器端调平衡子系统200；

客户端Web浏览器400，用于启动时加载浏览器内部数据交换子系统500、Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800；接收用户输入的用户查询井号并发送给B/S数据传输子系统300；

浏览器内部数据交换子系统500，用于将功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800；接收Web实时调平衡子系统600发送的实时调平衡结果并转发给Web实时曲线绘制子系统700和Web实时数据交互子系统800；

Web实时调平衡子系统600，用于根据功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及用户输入的动态调整命令，计算实时调平衡结果；将实时调平衡结果发送给浏览器内部数据交换子系统500；

Web实时曲线绘制子系统700，用于根据实时调平衡结果绘制示功图；

Web实时数据交互子系统800，用于显示实时调平衡结果及非功图参数数据；根据用户输入的修改命令对非功图参数数据进行修改；将修改后的非功图参数数据发送给B/S数据传输子系统300。

本发明提供的抽油机动态调平衡系统，基于电流法和均方根扭矩法，首先利用抽油机功图参数数据和非功图参数数据，在服务器端计算推荐调平衡结果，进而基于推荐调平衡结果，根据用户对所显示平衡块图形的动态调整，在客户端计算实时调平衡结果；本发明具有如下有益效果，一方面，本发明提供了一种在Web架构下对抽油机的平衡状态进行动态调整的方案，为用户进行抽油机动态调平衡提供了方便；另一方面，本发明结合了电流法和均方根扭矩法共同评价抽油机的平衡状态，消除了电流法对下冲程发电情况平衡误判的不良影响，能够反应抽油机整个运行过程的平衡程度。

如图2所示，在一种较佳的实施例中，油气井数据源服务子系统100包括：生产数据读取模块110、存储格式判断模块120、存储格式转换模块130、数据归集模块140、功图数据提取及校正模块150、非功图数据提取及校正模块160、数据库操作模块170；存储格式转换模块130包括至少一个存储格式转换器180，至少一个存储格式转换器180与至少一种油气井生产数据的存储格式一一对应；其中，

生产数据读取模块110，用于远程读取油气井生产数据。

具体的，生产数据读取模块110从复杂、异构的油田数据库中读取油气井生产数据，主要包括抽油机参数数据、冲程、冲次、平衡块个数、曲柄块重、目前平衡半径、功图数据等。

存储格式判断模块120，用于确定油气井生产数据的存储格式及选择相对应的存储格式转换器180；并将油气井生产数据发送给该相对应的存储格式转换器180。

存储格式转换器180，用于对接收到的油气井生产数据进行格式转换处理，得到具有统一存储格式的油气井生产数据并发送给数据归集模块140。

具体的，由于油气井结构复杂且数量巨大，各种油气井的生产数据并非采用同一的存储格式进行存储，为了能方便利用读取来的各种油气井生产数据，就需要利用数据格式判断器和存储格式转换器180将读取来的各种存储格式的油气井生产数据转换处理成具有统一存储格式的数据。

数据归集模块140，用于对接收到的具有统一存储格式的油气井生产数据进行归集处理。

具体的，利用数据归集模块140进行归集处理的作用是去除重复数据，删除无效数据，将同一油气井的生产数据对应的井号做统一化处理，按照油田的组织结构（即油田公司、采油厂、区块、油井号）对油气井生产数据进行归集。

功图数据提取及校正模块150，用于从归集处理后的油气井生产数据中提取出功图参数数据，并对提取出的功图参数数据进行校正处理。

非功图数据提取及校正模块160，用于从归集处理后的油气井生产数据中提取出非功图参数数据，并对提取出的非功图参数数据进行校正处理。

具体的，功图数据提取及校正模块150和非功图数据提取及校正模块160进行校正处理的作用是统一数据单位、对不完整的数据进行补充，以便后续使用的所有功图参数数据和非功图参数数据都是有效的。

数据库操作模块170，用于将校正处理后的功图参数数据和非功图参数数据存储至服务器端数据库900。

在一种较佳的实施例中，所述至少一个存储格式转换器180包括：

文本存储格式转换器180，用于对文本型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理；

表格存储格式转换器180，用于对表格型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理；

数据库存储格式转换器180，用于对数据库型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理。

如图3所示，在一种较佳的实施例中，服务器端调平衡子系统200包括：数据库交互模块210、服务器端抽油机类型判断模块220、推荐调平衡模块230、结果发送模块240、更新模块250；所述推荐调平衡模块230包括至少一个推荐调平衡器260，所述至少一个推荐调平衡器260与至少一种抽油机类型一一对应。

数据库交互模块210，用于接收所述B/S数据传输子系统300发送来的用户查询井号，并从服务器端数据库900获取用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据。

具体的，服务器端数据库900中存储有多个油气井抽油机的功图参数数据及非功图参数数据，用户查询井号是用户通过客户端Web浏览器400输入的，数据库交互模块210可以用户查询井号为主键，从服务器端数据库900中获取到所需的功图参数数据及非功图参数数据。

服务器端抽油机类型判断模块220，用于确定用户查询井号对应的抽油机类型，并将用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据发送给该抽油机类型对应的推荐调平衡器260。

具体的，可预先在服务器端存储各个油气井井号及其抽油机类型的对应关系，服务器端抽油机类型判断模块220即可根据该对应关系，确定用户查询井号对应的抽油机类型，进而确定选择哪一种推荐调平衡器260。

推荐调平衡器260，用于利用接收到的功图参数数据及非功图参数数据，计算推荐调平衡结果。

具体的，推荐调平衡器260基于净扭矩和曲柄转角形成的二维曲线平坦的原则，计算推荐调平衡结果；推荐调平衡结果主要包括：调整后的净扭矩、平衡扭矩、上下冲程净扭矩最大值、平衡度、平均扭矩以及等值扭矩。推荐调平衡结果是后续进行实时调平衡的前提，若用户对推荐调平衡结果满意，则可不必再进行实时调平衡，若用户对推荐调平衡结果不满意，则后续可通过实时调平衡进一步调整，直到满意为止。

在一种较佳的实施例中，本发明涉及的至少一种抽油机类型包括：普通抽油机型、下偏杠铃型抽油机型、双驴头抽油机型；则所述至少一个推荐调平衡器260包括：

普通抽油机推荐调平衡器，用于利用接收到的普通抽油机的功图参数数据及非功图参数数据，计算推荐调平衡结果；

下偏杠铃型抽油机推荐调平衡器，用于利用接收到的下偏杠铃型抽油机的功图参数数据及非功图参数数据，计算推荐调平衡结果；

双驴头抽油机推荐调平衡器，用于利用接收到的双驴头抽油机的功图参数数据及非功图参数数据，计算推荐调平衡结果。

结果发送模块240，用于将功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给B/S数据传输子系统300。

更新模块250，用于接收修改后的非功图参数数据并转发给推荐调平衡器260，并控制推荐调平衡器260利用修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果。

具体的，用户通过Web实时数据交互子系统800对非功图参数数据进行修改后，推荐调平衡器260还需利用修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果，基于推荐调平衡结果的变化，实时调平衡结果也随之变化，以便用户能够及时了解所作修改是否合理。

如图4所示，在一种较佳的实施例中，B/S数据传输子系统300包括：数据归类模块310、数据封装模块320、B/S数据发送模块330。

数据归类模块310，用于按照预设的归类规则对功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果进行归类。

具体的，为方便后续浏览器内部数据交换子系统500将功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果分发给Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800，可预先对Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800所使用的数据类型进行统计，根据统计结果指定归类规则。

数据封装模块320，用于对不同类型的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果进行封装，其中封装所用包头信息与功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果对应的数据类型一一对应。

具体的，针对每一种数据类型制定一种封装包头信息，后续浏览器内部数据交换子系统500接收到封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果时，根据封装包头信息即可判断该封装数据对应的数据类型，进而确定分发对象是Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700，还是Web实时数据交互子系统800。

B/S数据发送模块330，用于将封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给浏览器内部数据交换子系统500；将客户端Web浏览器400发送来的用户查询井号转发给服务器端调平衡子系统200；将Web实时数据交互子系统800发送来的修改后的非功图参数数据转发给服务器端调平衡子系统200。

如图5所示，在一种较佳的实施例中，浏览器内部数据交换子系统500包括：数据类型确定模块510、数据分发模块520、结果分发模块530；其中，

数据类型确定模块510，用于接收封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果，并根据封装包头信息确定对应的数据类型。

具体的，在数据类型确定模块510中存储有封装包头信息与数据类型的对应关系，当接收到封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果时，即可利用该对应关系，确定每一种封装后的数据对应的数据类型。

数据分发模块520，用于根据预设的分发规则，将不同数据类型的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果分发给Web实时调平衡子系统600、Web实时曲线绘制子系统700、Web实时数据交互子系统800。

具体的，数据分发模块520是将具体的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送出去，而不包括封装包头信息。

结果分发模块530，用于将Web实时调平衡子系统600发送的实时调平衡结果转发给Web实时曲线绘制子系统700和Web实时数据交互子系统800。

如图6所示，在一种较佳的实施例中，Web实时调平衡子系统600包括：平衡半径动态调整模块610、数据接收模块620、客户端抽油机类型判断模块630、动态调平衡模块640；动态调平衡模块640包括至少一个动态调平衡器650，至少一个动态调平衡器650与至少一种抽油机类型一一对应。

平衡半径动态调整模块610，用于接收用户输入的动态调整命令，根据动态调整命令生成平衡半径，并将生成的平衡半径传输给数据接收模块620。

具体的，用户对推荐调平衡结果不满意时，可通过平衡半径动态调整模块610输入动态调整命令，以改变推荐调平衡结果中的平衡半径（推荐调平衡结果中的其他数据不作改变），进行后续的实时调平衡步骤。

数据接收模块620，用于接收浏览器内部数据交换子系统500发送来的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果，以及接收平衡半径。

客户端抽油机类型判断模块630，用于确定用户查询井号对应的抽油机类型；并将数据接收模块620接收到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及平衡半径发送给该抽油机类型对应的动态调平衡器650。

具体的，与服务器端抽油机类型判断模块220类似，可预先在客户端存储各个油气井井号及其抽油机类型的对应关系，客户端抽油机类型判断模块630即可根据该对应关系，确定用户查询井号对应的抽油机类型，进而确定选择哪一种动态调平衡器650。

动态调平衡器650，用于利用接收到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及平衡半径，计算实时调平衡结果。

具体的，动态调平衡器650在当前平衡半径、功图数据、非功图参数数据以及其他推荐调平衡结果条件下，计算实时调平衡结果。实时调平衡结果包括：上下冲程最大扭矩、平均扭矩、等值扭矩、平衡度、周期载荷系数、<曲柄转角，负载扭矩>、<曲柄转角，平衡扭矩>、<曲柄转角，净扭矩>等，其中，符号<>代表二维数据。

在一种较佳的实施例中，本发明涉及的至少一种抽油机类型包括：普通抽油机型、下偏杠铃型抽油机型、双驴头抽油机型；则所述至少一个动态调平衡器650包括：

普通抽油机动态调平衡器，用于利用接收到的普通抽油机的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及所述平衡半径，计算实时调平衡结果；

下偏杠铃型抽油机动态调平衡器，用于利用接收到的下偏杠铃型抽油机的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及所述平衡半径，计算实时调平衡结果；

双驴头抽油机动态调平衡器，用于利用接收到的双驴头抽油机的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及所述平衡半径，计算实时调平衡结果。

如图7所示，在一种较佳的实施例中，平衡半径动态调整模块610包括：平衡块调节显示界面611、比例分析器612、平衡半径生成器613。

如图8所示，平衡块调节显示界面611，显示有平衡块图形6111、标尺图形6112、平衡块增减控制图标6113、微调图标6114、平衡半径显示区域6115；利用平衡块调节显示界面611，用户可通过平衡块增减控制图标6113来调整平衡块图形6111的数目，通过拖动光标控制平衡块图形6111在标尺图形6112上移动，若拖动光标不方便控制平衡块图形6111进行微小距离的移动时，可通过微调图标6114控制平衡块图形6111在标尺图形6112上进行小步长移动；平衡块调节显示界面611将平衡块图形6111在标尺图形6112上移动的距离发送给比例分析器612，平衡半径显示区域6115将平衡半径生成器613最终生成的平衡半径显示给用户。

比例分析器612，用于根据平衡块图形6111在标尺图形6112上移动的距离、标尺图形6112长度换算比例，计算出逻辑移动距离并发送给平衡半径生成器613。

平衡半径生成器613，用于根据逻辑移动距离生成平衡半径，将平衡半径发送给浏览器内部数据交换子系统500、数据接收模块620，并将平衡半径发送给平衡块调节显示界面611，由平衡半径显示区域6115进行显示。

如图9所示，在一种较佳的实施例中，数据接收模块620包括：参数分类器621、静态数据存储器622、动态数据存储器623；动态调平衡器650包括：静态数据计算单元651、动态数据计算单元652。

参数分类器621，用于按照预设的分类规则将接收到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果、平衡半径划分为静态数据、动态数据；并将静态数据、动态数据分别发送给静态数据存储器622、动态数据存储器623进行存储。

客户端抽油机类型判断模块630，还用于将静态数据存储器622存储的静态数据发送给静态数据计算单元651，将动态数据存储器623存储的动态数据发送给动态数据计算单元652。

静态数据计算单元651，用于利用接收到的静态数据计算实时调平衡结果静态部分。

动态数据计算单元652，用于利用实时调平衡结果静态部分以及接收到的动态数据计算实时调平衡结果。

具体的，计算实时调平衡结果的过程中所涉及到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果、平衡半径中，有些属于静态无变化的数据（例如功图载荷、位移、抽油机的固定参数（如最大悬点载荷、游梁前臂长、后臂长）），有些属于实时变化的数据（例如抽油机的可调参数，如平衡半径、平衡块重、曲柄自重、冲程、冲次等）；为了简化实时调平衡结果的计算过程，提高计算速度，可先利用参数分类器621将所涉及到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果、平衡半径划分为静态数据、动态数据；随后，利用静态数据计算单元651根据静态数据计算实时调平衡结果静态部分，该步骤只在首次调用静态数据时完成，在随后用户对平衡半径进行动态调整或者对非功图参数数据进行修改时，实时调平衡结果静态部分都不再变化；最后利用动态数据计算单元652根据前面划分的动态数据，以及综合实时调平衡结果静态部分，得到实时调平衡结果。

如图10所示，在一种较佳的实施例中，Web实时曲线绘制子系统700包括：结果分类模块710、静态结果存储器720、静态结果绘制模块730、功图动态结果刷新处理器740、负载扭矩动态数据存储器750、平衡扭矩动态数据存储器760、净扭矩动态数据存储器770、更新绘制触发器780、动态结果绘制模块790。

结果分类模块710，用于接收实时调平衡结果，并按照预设的分类规则将实时调平衡结果中的数据划分为静态结果和动态结果，并分别发送给静态结果存储器720和功图动态结果刷新处理器740。

具体的，随着用户对平衡半径进行动态调整或者对非功图参数数据进行修改，实时调平衡结果有些数据不再变化（例如平均扭矩、负载扭矩），另一些数据则实时变化（例如平衡扭矩、静扭矩、平衡度、周期载荷系数等），为使后续绘制示功图时不重复绘制无变化的数据，以简化绘制过程，提高绘制速度，可利用结果分类模块710将实时调平衡结果中的数据划分为静态结果和动态结果。

静态结果存储器720，用于存储实时调平衡结果中包含的静态结果。

静态结果绘制模块730，用于根据功图结果数据存储器存储的静态结果绘制示功图。

功图动态结果刷新处理器740，用于将动态结果中的负载扭矩数据发送给负载扭矩动态数据存储器750；将动态结果中的平衡扭矩数据发送给平衡扭矩动态数据存储器760；将动态结果中的净扭矩数据发送给净扭矩动态数据存储器770。

负载扭矩动态数据存储器750，用于存储及更新接收到的负载扭矩数据。

平衡扭矩动态数据存储器760，用于存储及更新接收到的平衡扭矩数据。

净扭矩动态数据存储器770，用于存储及更新接收到的净扭矩数据。

更新绘制触发器780，用于监控负载扭矩动态数据存储器750、平衡扭矩动态数据存储器760、净扭矩动态数据存储器770中的数据是否进行更新，若是，则将更新后的数据发送给动态数据绘制模块。

动态结果绘制模块790，用于根据接收的负载扭矩数据、平衡扭矩数据、净扭矩数据绘制示功图。

如图11所示，在一种较佳的实施例中，Web实时数据交互子系统800包括：显示参数分发模块810、非功图数据显示界面820、实时调平衡结果显示界面830；

显示参数分发模块810，用于将接收到的非功图参数数据发送给非功图数据显示界面820，将接收到的实时调平衡结果发送给实时调平衡结果显示界面830；

非功图数据显示界面820，用于显示接收到的非功图参数数据，接收用户输入的修改命令，根据修改命令对非功图参数数据进行修改，将修改后的非功图参数数据发送给B/S数据传输子系统300；

具体的，用户可通过非功图数据显示界面820对非功图参数数据进行修改，并通过B/S数据传输子系统300分别发送给服务器端调平衡子系统200，进一步的，服务器端调平衡子系统200根据修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果。

实时调平衡结果显示界面830，用于接收并显示实时调平衡结果。

综上所述，本发明实施例提供的基于Web架构的抽油机动态调平衡系统具有以下有益效果：

（1）提供了一种在Web架构下对抽油机的平衡状态进行动态调整的方案，为用户进行抽油机动态调平衡提供了方便；

（2）结合了电流法和均方根扭矩法共同评价抽油机的平衡状态，消除了电流法对下冲程发电情况平衡误判的不良影响，能够反应抽油机整个运行过程的平衡程度；

（3）在计算实时调平衡结果及绘制示功图的过程中，将数据分为静态和动态两种类型，简化了计算实时调平衡结果和绘制示功图的过程，加快了计算实时调平衡结果和绘制示功图的速度；

（4）为用户提供人性化的平衡块移动界面，优化了人机交互性能。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于Web架构的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，包括：油气井数据源服务子系统、服务器端数据库、服务器端调平衡子系统、B/S数据传输子系统、客户端Web浏览器、浏览器内部数据交换子系统、Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；其中，

所述油气井数据源服务子系统，用于远程获取油气井抽油机的功图参数数据和非功图参数数据，并将其存储至所述服务器端数据库；

所述服务器端调平衡子系统，用于从所述服务器端数据库获取用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据；利用所述功图参数数据及非功图参数数据计算推荐调平衡结果；将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述B/S数据传输子系统；利用修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果；

所述B/S数据传输子系统，用于接收所述客户端Web浏览器发送的用户查询井号，并将其转发给所述服务器端调平衡子系统；将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述浏览器内部数据交换子系统；接收所述Web实时数据交互子系统发送的修改后的非功图参数数据并转发给所述服务器端调平衡子系统；

所述客户端Web浏览器，用于启动时加载所述浏览器内部数据交换子系统、Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；接收用户输入的用户查询井号并发送给所述B/S数据传输子系统；

所述浏览器内部数据交换子系统，用于将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；接收所述Web实时调平衡子系统发送的实时调平衡结果并转发给所述Web实时曲线绘制子系统和所述Web实时数据交互子系统；

所述Web实时调平衡子系统，用于根据所述功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及用户输入的动态调整命令，计算实时调平衡结果；将所述实时调平衡结果发送给所述浏览器内部数据交换子系统；

所述Web实时曲线绘制子系统，用于根据所述实时调平衡结果绘制示功图；

所述Web实时数据交互子系统，用于显示所述实时调平衡结果及所述非功图参数数据；根据用户输入的修改命令对所述非功图参数数据进行修改；将所述修改后的非功图参数数据发送给所述B/S数据传输子系统。

2.根据权利要求1所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述油气井数据源服务子系统包括：生产数据读取模块、数据格式判断模块、数据格式转换模块、数据集成模块、功图数据提取及校正模块、非功图数据提取及校正模块、数据库操作模块；所述数据格式转换模块包括至少一个数据格式转换器，所述至少一个数据格式转换器与至少一种油气井生产数据的存储格式一一对应；其中，

所述生产数据读取模块，用于远程读取油气井生产数据；

所述数据格式判断器，用于确定所述油气井生产数据的存储格式及选择相对应的数据格式转换器；并将所述油气井生产数据发送给该相对应的数据格式转换器；

所述数据格式转换器，用于对接收到的油气井生产数据进行格式转换处理，得到具有统一存储格式的油气井生产数据并发送给所述数据集成模块；

所述数据集成模块，用于对接收到的具有统一存储格式的油气井生产数据进行归集处理；

所述功图数据提取及校正模块，用于从所述归集处理后的油气井生产数据中提取出功图参数数据，并对提取出的功图参数数据进行校正处理；

所述非功图数据提取及校正模块，用于从所述归集处理后的油气井生产数据中提取出非功图参数数据，并对提取出的非功图参数数据进行校正处理；

所述数据库操作模块，用于将所述校正处理后的功图参数数据和非功图参数数据存储至所述服务器端数据库。

3.根据权利要求2所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述至少一个数据格式转换器包括：

文本数据格式转换器，用于对文本型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理；

表格数据格式转换器，用于对表格型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理；

数据库数据格式转换器，用于对数据库型格式存储的油气井生产数据进行格式转换处理。

4.根据权利要求2所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述服务器端调平衡子系统包括：数据库交互模块、服务器端抽油机类型判断器、推荐调平衡模块、结果发送模块、更新模块；所述推荐调平衡模块包括至少一个推荐调平衡器，所述至少一个推荐调平衡器与至少一种抽油机类型一一对应；其中，

所述数据库交互模块，用于接收所述B/S数据传输子系统发送来的用户查询井号，并从所述服务器端数据库获取用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据；

所述服务器端抽油机类型判断器，用于确定所述用户查询井号对应的抽油机类型，并将所述用户查询井号对应的功图参数数据及非功图参数数据发送给该抽油机类型对应的推荐调平衡器；

所述推荐调平衡器，用于利用接收到的功图参数数据及非功图参数数据，计算推荐调平衡结果；

所述结果发送模块，用于将所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给所述B/S数据传输子系统；

所述更新模块，用于接收修改后的非功图参数数据并转发给所述推荐调平衡器，并控制所述推荐调平衡器利用所述修改后的非功图参数数据重新计算推荐调平衡结果。

5.根据权利要求4所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述B/S数据传输子系统包括：数据归类模块、数据封装模块、B/S数据发送模块；其中，

所述数据归类模块，用于按照预设的归类规则对所述功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果进行归类；

所述数据封装模块，用于对不同类型的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果进行封装，其中封装所用包头信息与功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果对应的数据类型一一对应；

所述B/S数据发送模块，用于将所述封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果发送给浏览器内部数据交换子系统；将客户端Web浏览器发送来的用户查询井号转发给服务器端调平衡子系统；将Web实时数据交互子系统发送来的修改后的非功图参数数据转发给服务器端调平衡子系统。

6.根据权利要求5所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述浏览器内部数据交换子系统包括：数据类型确定模块、数据分发模块、结果分发模块；其中，

所述数据类型确定模块，用于接收所述封装后的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果，并根据封装包头信息确定对应的数据类型；

所述数据分发模块，用于根据预设的分发规则，将不同数据类型的功图参数数据、非功图参数数据及推荐调平衡结果分发给所述Web实时调平衡子系统、Web实时曲线绘制子系统、Web实时数据交互子系统；

所述结果分发模块，用于将所述Web实时调平衡子系统发送的实时调平衡结果转发给所述Web实时曲线绘制子系统和所述Web实时数据交互子系统。

7.根据权利要求6所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述Web实时调平衡子系统包括：平衡半径动态调整模块、数据接收模块、客户端抽油机类型判断器、动态调平衡模块；所述动态调平衡模块包括至少一个动态调平衡器，所述至少一个动态调平衡器与至少一种抽油机类型一一对应；其中，

所述平衡半径动态调整模块，用于接收用户输入的动态调整命令，根据所述动态调整命令生成平衡半径，并将所述生成的平衡半径传输给所述数据接收模块；

所述数据接收模块，用于接收所述浏览器内部数据交换子系统发送来的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果，以及接收所述平衡半径；

所述客户端抽油机类型判断器，用于确定所述用户查询井号对应的抽油机类型；并将所述数据接收模块接收到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及所述平衡半径发送给该抽油机类型对应的动态调平衡器；

所述动态调平衡器，用于利用接收到的功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果以及所述平衡半径，计算实时调平衡结果。

8.根据权利要求7所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述平衡半径动态调整模块包括：平衡块调节显示界面、比例分析器、平衡半径生成器；其中，

所述平衡块调节显示界面，用于显示平衡块图形、标尺图形、平衡块增减控制图标、微调图标、平衡半径显示区域；接收用户通过所述平衡块增减控制图标输入的平衡块增减命令，根据该平衡块增减命令调整所述平衡块图形的数目；接收用户通过所述微调图标输入的微调命令，根据该微调命令控制所述平衡块图形在所述标尺图形上移动；接收用户通过拖动光标输入的移动命令，根据该移动命令控制所述平衡块图形在所述标尺图形上移动；将所述平衡块图形在所述标尺图形上移动的距离发送给所述比例分析器；接收所述平衡半径生成器生成的平衡半径，并在所述平衡半径显示区域中显示所述平衡半径；

所述比例分析器，用于根据所述平衡块图形在所述标尺图形上移动的距离、所述标尺图形长度换算比例，计算出逻辑移动距离并发送给所述平衡半径生成器；

所述平衡半径生成器，用于根据所述逻辑移动距离生成平衡半径，将所述平衡半径发送给所述浏览器内部数据交换子系统、所述数据接收模块，并将所述平衡半径发送给所述平衡块调节显示界面。

9.根据权利要求7所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，

所述数据接收模块包括：参数分类器、静态数据存储器、动态数据存储器；

所述动态调平衡器包括：静态数据计算单元、动态数据计算单元；

所述参数分类器，用于按照预设的分类规则将接收到的所述功图参数数据、非功图参数数据、推荐调平衡结果、平衡半径划分为静态数据、动态数据；并将所述静态数据、动态数据分别发送给所述静态数据存储器、动态数据存储器进行存储；

所述客户端抽油机类型判断器，还用于将所述静态数据存储器存储的静态数据发送给所述静态数据计算单元，将所述动态数据存储器存储的动态数据发送给动态数据计算单元；

所述静态数据计算单元，用于利用接收到的静态数据计算实时调平衡结果静态部分；

所述动态数据计算单元，用于利用所述实时调平衡结果静态部分以及接收到的动态数据计算实时调平衡结果。

10.根据权利要求7所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述Web实时曲线绘制子系统包括：结果分类模块、功图静态结果存储器、静态结果绘制模块、功图动态结果刷新处理器、负载扭矩动态数据存储器、平衡扭矩动态数据存储器、净扭矩动态数据存储器、更新绘制触发器、动态结果绘制模块；其中，

所述结果分类模块，用于接收所述实时调平衡结果，并按照预设的分类规则将所述实时调平衡结果中的数据划分为静态结果和动态结果，并分别发送给所述功图静态结果存储器和功图动态结果刷新处理器；

所述功图静态结果存储器，用于存储所述实时调平衡结果中包含的静态结果；

所述静态结果绘制模块，用于根据所述功图结果数据存储器存储的静态结果绘制示功图；

所述功图动态结果刷新处理器，用于将所述动态结果中的负载扭矩数据发送给所述负载扭矩动态数据存储器；将所述动态结果中的平衡扭矩数据发送给所述平衡扭矩动态数据存储器；将所述动态结果中的净扭矩数据发送给所述净扭矩动态数据存储器；

所述负载扭矩动态数据存储器，用于存储及更新接收到的负载扭矩数据；

所述平衡扭矩动态数据存储器，用于存储及更新接收到的平衡扭矩数据；

所述净扭矩动态数据存储器，用于存储及更新接收到的净扭矩数据；

所述更新绘制触发器，用于监控所述负载扭矩动态数据存储器、平衡扭矩动态数据存储器、净扭矩动态数据存储器中的数据是否进行更新，若是，则将更新后的数据发送给所述动态数据绘制模块；

所述动态结果绘制模块，用于根据接收的负载扭矩数据、平衡扭矩数据、净扭矩数据绘制示功图。

11.根据权利要求8所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述Web实时数据交互子系统包括：显示参数分发模块、非功图数据显示界面、实时调平衡结果显示界面；

所述显示参数分发模块，用于将接收到的所述非功图参数数据发送给所述非功图数据显示界面，将接收到的所述实时调平衡结果发送给所述实时调平衡结果显示界面；

所述非功图数据显示界面，用于显示接收到的非功图参数数据，接收用户输入的修改命令，根据所述修改命令对所述非功图参数数据进行修改，将所述修改后的非功图参数数据发送给所述B/S数据传输子系统；

所述实时调平衡结果显示界面，用于接收并显示所述实时调平衡结果。

12.根据权利要求4或7所述的抽油机动态调平衡系统，其特征在于，所述至少一种抽油机类型包括：普通抽油机型、下偏杠铃型抽油机型、双驴头抽油机型。

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