CN104730954A - 智能影像定位间抽控制器 - Google Patents

Abstract

本发明的智能影像定位间抽控制器涉及到抽油机辅助设备领域，是由安装于抽油机的间抽控制器、刹车装置、影像识别器以及设于抽油机游梁支点处的定位传感器构成，电源、总开关、间抽控制器、接触器Ⅰ、定位传感器、接触器Ⅲ以及刹车装置依次电路联接；间抽控制器、接触器Ⅱ、影像识别器、接触器Ⅳ以及刹车装置依次电路联接；定位传感器、影像识别器共同通过交流接触器电路联接至工作电机；接触器Ⅰ与接触器Ⅱ互锁，接触器Ⅲ与接触器Ⅳ互锁。本发明在原有的间抽控制器的基础上增加了影像识别器和定位传感器，能够在启停井时通过影像识别器识别现场状况，定位传感器能够检测抽油机运动状态是否达到上/下死点使得抽油机能够准确停止于上/下死点处。

Description

智能影像定位间抽控制器

技术领域

本发明涉及到抽油机辅助设备领域，尤其涉及到一种智能影像定位间抽控制器。

背景技术

现在油井的采油量逐渐减少，为了节约能源，需要对油井进行间抽，而间抽的方式多通过采用计时、检测电机电流以及油管中液位等方式控制抽油机启停的。但是这些方法并不能保证抽油机停止时停在上、下死点处，如果停井时间过长，油泵及油管中的油液就会凝固，造成起井时油泵回不去、卡井或起井负重大，导致耗电、烧电机等严重后果；现在油井又多为人工刹车，如果人工不能保证停井时规范操作，则在停车后，由于抽油机配重块来回摆动对油井造成严重损害，对电机、配电箱及电网造成冲击等严重后果；如果油井周围无安全防护网，则在抽油机间抽自动启井时可能会对现场的人或动物造成危害。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述问题，提供一种智能影像定位间抽控制器。

本发明的智能影像定位间抽控制器，是由安装于抽油机上间抽控制器和智能电动刹车装置构成，是在抽油机上设有影像识别扫描器与位移传感器；电源、总开关、间抽控制器、接触器Ⅰ、位移传感器、接触器Ⅲ以及智能电动刹车装置依次电路联接；间抽控制器、接触器Ⅱ、影像识别扫描器、接触器Ⅳ以及智能电动刹车装置依次电路联接；位移传感器、影像识别扫描器分别通过交流接触器电路联接至工作电机；所述的接触器Ⅰ与接触器Ⅱ互锁，接触器Ⅲ与接触器Ⅳ互锁。

作为本发明的进一步改进，位移传感器设于抽油机游梁支点处。

作为本发明的进一步改进，间抽控制器和交流接触器均与电机保护装置电路联接，该电机保护装置通过一个交流互感器电路联接至总开关。

作为本发明的进一步改进，接触器Ⅰ与总开关之间电路联接有手动停止开关。

作为本发明的进一步改进，接触器Ⅱ与总开关之间电路联接有手动启动开关。

作为本发明的进一步改进，影像识别扫描器与位移传感器均电路联接有声光告警装置。

作为本发明的进一步改进，间抽控制器上设有远程控制系统，该远程控制系统与远程的控制终端通信。

作为本发明的进一步改进，智能电动刹车装置与手动刹车开关电路联接，该手动刹车开关与总开关之间电路通过手/自动转换开关电路联接。

作为本发明的进一步改进，智能电动刹车装置含有刹车鼓片，该刹车鼓片为开口的圆环状、其环抱于抽油机减速齿轮箱中的动力驱动轴，刹车鼓片开口处径向旋入一个丝杠，该丝杠的一端通过助力器与刹车电机传动配合；刹车鼓片上还设有双向限位开关，该双向限位开关与刹车电机电路联接。

作为本发明的进一步改进，丝杠的另一端设有摇柄。

本发明的智能影像定位间抽控制器，自动化程度高、精准度强、操作简单、维修方便，在原有的间抽控制器的基础上增加了影像识别扫描器和位移传感器，能够在启井时通过影像识别扫描器识别现场状况，避免抽油机对现场存在人或动物造成伤害；而位移传感器能够在停井时检测抽油机运动状态是否达到上/下死点而发出停止信号使得抽油机能够准确停止于上/下死点处，保证了生产安全性。

附图说明

图1为本发明的智能影像定位间抽控制器的模块图；

图2为本发明的智能影像定位间抽控制器的流程图；

图3为本发明的智能影像定位间抽控制器的结构图；

图4为本发明的智能影像定位间抽控制器中智能电动刹车装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的智能影像定位间抽控制器，作进一步说明：

本发明的智能影像定位间抽控制器，在原安装在抽油机上的间抽控制器1的基础上增设了影像识别扫描器2、位移传感器3以及智能电动刹车装置4构成。

整个智能影像定位间抽控制器接入交流电源，电路联接关系为，间抽控制器1、接触器Ⅰ5、位移传感器3、接触器Ⅲ7以及智能电动刹车装置4依次电路联接；间抽控制器1、接触器Ⅱ6、影像识别扫描器2、接触器Ⅳ8以及智能电动刹车装置4依次电路联接；位移传感器3、影像识别扫描器2共同通过交流接触器9电路联接至工作电机10；

为了保证同一时间只有一条线路启用，接触器Ⅰ5与接触器Ⅱ6互锁，接触器Ⅲ7与接触器Ⅳ8互锁，同时互锁的接触器Ⅰ5与接触器Ⅱ6可以替换成双向电子开关，互锁的接触器Ⅲ7与接触器Ⅳ8也可以替换成双向电子开关。

间抽控制器1上还电路联接有远程控制系统，该远程控制系统能够与远程的控制终端进行通信。利用远程控制终端，工作人员可以根据现场反馈过来的数据对现场状况监测判断并通过终端进行远程控制。

影像识别扫描器2可以为远红外线、雷达或声纳等识别装置，该影像识别扫描器2可以对现场状况进行扫描，识别是否存在人或动物等障碍物，以免启动抽油机时造成伤害。而位移传感器3具有定位功能，能够通过提前设定定位运动中的游梁位置。

影像识别扫描器2与位移传感器3都电路联接声光警告装置，可以在启、停井时对周围发出声光警告，以免造成伤害。

本发明的智能影像定位间抽控制器，其具体工作流程如下：

原来的抽油机上已经安装有间抽控制器1，该间抽控制器1使用定时法、动液面法或示功图法等方法来决定抽油机启停。

其中，定时法是间抽控制器1根据设定的时间来控制抽油机启停。

动液面法是使用处理器通过电磁阀控制发声开关击发发声，微音器接收油管接箍及液面反射波信号，并转变为电信号，经处理器处理后，计算液面深度。通过这样连续不间断的检测套管空间液面的高度，并根据设定允许液面的最高与最低高度来进行判断，从而控制抽油机的启停实现间抽。

示功图法是依据不同生产井的位移和载荷的变化与油层供液能力的变化之间的确定规律实现，能够连续实时测量和分析油井示功图，利用连续的示功图对抽油泵的抽空度变化与停井时间的关系进行确定，即可根据抽油井充满度情况，确定油井间抽时间。

当抽油机正在运动时，而间抽控制器1判断抽油机应该停止，则间抽控制器1发出断路信号，断路信号到达接触器Ⅰ5，接触器Ⅰ5闭合（接触器Ⅱ6断开），位移传感器3供电开始工作，位移传感器3检测抽油机游梁的运动状态，当游梁运动到或接近上死点/下死点时（根据预先设定来进行选择），位移传感器3发出停机信号，并进行声光告警，停机信号传给交流接触器9，交流接触器9断开，工作电机10停止工作，同时停机信号也传输至接触器Ⅲ7，接触器Ⅲ7闭合（接触器Ⅳ8断开），刹车电机19正向旋转开始工作，令抽油机刹车。

当间抽控制器1判断抽油机应该启动时，发出通路信号，通路信号到达接触器Ⅱ6，接触器Ⅱ6闭合（接触器Ⅰ5断开），影像识别扫描器2开始工作，影像识别扫描器2通过扫描现场是否有障碍物如：人、动物等，来判断现场是否符合启动要求，与此同时进行一段时间的声光告警，影像识别扫描器2判断可以启动时，发出启动信号，启动信号通过交流接触器9传输至工作电机10，工作电机10开始工作，同时启动信号传输至接触器Ⅳ8，接触器Ⅳ8闭合（接触器Ⅲ7断开），刹车电机19反向旋转，令松开抽油机刹车。

智能电动刹车装置4是由刹车电机19、助力器20以及丝杠18传动配合的，丝杠18旋入刹车鼓片17的开口处，刹车鼓片17环抱于抽油机减速齿轮箱中的动力驱动轴23，当智能电动刹车装置4收到停机信号时，刹车电机19正向转动并通过助力器20转动丝杠18，拉紧刹车鼓片17，依靠摩擦力令抽油机逐渐停止，同时设于刹车鼓片17上的双向限位开关21检测到刹车鼓片17拉紧到一定程度时，发出信号令刹车电机19断电，智能电动刹车装置4锁止；当智能电动刹车装置4收到启动信号时，刹车电机19反向转动，丝杠18反向旋转松开刹车鼓片17，减少工作电机10启动时的摩擦力，双向限位开关21检测到刹车鼓片17放松到一定程度时，发出信号令刹车电机19断电。为了防止智能电动刹车装置出现故障，可以在丝杠18的另一端设置摇柄22，当智能电动刹车装置4无法自动刹车时，可以利用摇柄22来摇动丝杠18控制刹车。

在智能影像定位间抽控制器中还可以设有电机保护装置13，该电机保护装置13与间抽控制器1以及工作电机10电路联接，当电机保护装置13检测到电路或者设备故障时，会控制间抽控制器1以及工作电机10停止工作。

为了防止间抽控制器1出现故障以及间抽控制器1正常但需要手动控制的情况发生，可以利用手动启动开关12与手动停止开关11来启停抽油机。

为了防止影像识别扫描器2或位移传感器3出现故障，则需要在电路中设置有手/自动转换开关16以及手动刹车开关15联接至智能电动刹车装置4，手/自动转换开关16用来将原自动控制的智能影像定位间抽控制器转换为手动控制，进而使用手动刹车开关15控制智能电动刹车装置4中的刹车电机19的转动方向，拉紧或松开刹车鼓片17。

Claims (10)

1.智能影像定位间抽控制器，是由安装于抽油机上间抽控制器（1）和智能电动刹车装置（4）构成，其特征是在抽油机上设有影像识别扫描器（2）与位移传感器（3）；电源、总开关、间抽控制器（1）、接触器Ⅰ（5）、位移传感器（3）、接触器Ⅲ（7）以及智能电动刹车装置（4）依次电路联接；间抽控制器（1）、接触器Ⅱ（6）、影像识别扫描器（2）、接触器Ⅳ（8）以及智能电动刹车装置（4）依次电路联接；位移传感器（3）、影像识别扫描器（2）分别通过交流接触器（9）电路联接至工作电机（10）；所述的接触器Ⅰ（5）与接触器Ⅱ（6）互锁，接触器Ⅲ（7）与接触器Ⅳ（8）互锁。

2.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于位移传感器（3）设于抽油机游梁支点处。

3.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于间抽控制器（1）和交流接触器（9）均与电机保护装置（13）电路联接，该电机保护装置（13）通过一个交流互感器（14）电路联接至总开关。

4.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于接触器Ⅰ（5）与总开关之间电路联接有手动停止开关（11）。

5.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于接触器Ⅱ（6）与总开关之间电路联接有手动启动开关（12）。

6.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于影像识别扫描器（2）电路联接有警告装置。

7.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于间抽控制器（1）上设有远程控制系统，该远程控制系统与远程的控制终端通信。

8.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于智能电动刹车装置（4）与手动刹车开关（15）电路联接，该手动刹车开关（15）与总开关之间串联了手/自动转换开关（16）。

9.根据权利要求1所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于智能电动刹车装置（4）含有刹车鼓片（17），该刹车鼓片（17）为开口的圆环状、其环抱于抽油机减速齿轮箱中的动力驱动轴（23），刹车鼓片（17）开口处径向旋入一个丝杠（18），该丝杠（18）的一端通过助力器（20）与刹车电机（19）传动配合；刹车鼓片（17）上设有双向限位开关（21），该双向限位开关（21）与刹车电机（19）电路联接。

10.根据权利要求9所述的智能影像定位间抽控制器，其特征在于丝杠（18）的另一端设有摇柄（22）。