CN105672950B - 智慧型节能抽油机及其自动控制方法 - Google Patents

Abstract

一种智慧型节能抽油机，包括游梁、驴头、尾梁、支架、底座、主电机、曲柄、连杆、悬绳器、智能控制柜和若干工况传感器，其中，主电机采用低速恒转矩永磁直驱电机，电机轴直接与曲柄连接，曲柄离心端通过连杆与游梁连接，在游梁上设置有外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置，游梁的尾端设置有尾梁平衡装置，在智能控制柜中设有电控单元和远程终端智能单元，远程终端智能单元与电控单元有线连接，远程终端智能单元与各工况传感器无线连接。本发明智能自动化程度高，功率因数高、平衡度调节精准，节能效果好，较传统游梁式抽油机可有效节能40%以上。

Description

智慧型节能抽油机及其自动控制方法

技术领域

本发明属于抽油设备技术领域，具体涉及一种智慧型节能抽油机及其自动控制方法。

背景技术

抽油机是油田主要耗能设备，目前油田中所使用的抽油机绝大部分是游梁式抽油机。这种抽油机由普通电机驱动，经多级减速箱并经连杆和游梁作往复运动。由于抽油机工作时是一种带有冲击性的周期交变负载，为保障运行时有足够的过载能力，往往采用最大容量的驱动电动机，普遍存在“大马拉小车”的问题，且电动机运行时需经多级减速箱和连杆机构输出，需要消耗大量动力，导致运行效率和功率因数都很低，一般系统整体效率只有30%~40%。另外，游梁式抽油机工作时，因悬点载荷变化的不均匀性使得抽油机平衡效果差，导致磨损与能耗大、稳定性差，为了减少这种载荷的不均匀性，游梁式抽油机普遍加装了平衡装置，部分抽油机安装有平衡锤并固定在曲柄上，但这种方式的负荷和离心力较大，还有部分抽油机在游梁上安装有平衡装置或平衡配重，通过人工移动配重物位置或人工加减配重物质量改变平衡力矩来调节平衡，这两种平衡方法或二者构成的复合平衡，仍存在笨重且耗时耗力、平衡过轻或平衡过重导致调节范围极为有限，平衡精度效果不佳和维护成本高的缺点，因此现有游梁式抽油机无法很好的适应载荷的动态变化，一般靠增大电动机的输出功率来弥补，这样就增大了抽油机运转的能耗，而且抽油机运行时工况噪音巨大。另外，抽油机的智能自动化控制水平也存在滞后缺陷，地面和井下情况无法实时并真实有效的纳入智能控制系统，在油田生产复杂工况条件下存在明显的局限性，特别是冲次和平衡不能实现自动且无损耗或低损耗调整，平衡精度远远不能适应载荷变化。如2015年7月15日公开的公布号为CN 104775792 A 的智能抽油机发明专利申请，该智能抽油机虽然实现了自动调整平衡度的功能，但是受其传动机构和普通电机的限制，使该机的平衡度调节粗犷，不够精准，并且调节范围有限。同时，该抽油机还存在电机功率因数小、传动链长、结构复杂和能耗损失大的缺陷。且在油田抽油作业中，抽油杆轻微卡阻的情况时有发生，一旦出现抽油杆轻微卡阻，抽油杆下落速度慢于驴头下落速度，则出现过平衡现象，将造成电机负载急剧加重，能耗极大，并且可能造成停机或电机烧毁，严重影响油田作业。

我国油田抽油机现逾10万台，年耗电量达数百亿kW ▪h，年维护管理费用也是一笔庞大消耗。因此针对我国油气田开发现状，为满足数字化油田建设和节能降耗的需要，研制开发高效节能的智慧型油田抽油机具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种功率因数高、节能效果好，智能控制自动化程度高，能够确保平衡度调节精确，并能有效降低操作人员劳动强度，实现精细化管理，提高抽油效率和设备使用寿命的智慧型节能抽油机。

同时，本发明的另一目的是提供一种该智慧型节能抽油机的自动控制方法，有效实现各平衡装置的协同配合，使平衡度的调节更加快速便捷，精确性更高。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：该智慧型节能抽油机包括游梁、驴头、尾梁、支架、底座、主电机、曲柄、连杆、悬绳器、智能控制柜和若干工况传感器，工况传感器包括位于悬绳器上的载荷传感器、位于游梁与支架连接处上部的角位移传感器以及分别位于井口上的液位传感器、压力传感器、流量变送器和温湿度传感器，在游梁的尾端设置有尾梁平衡装置，该装置包括装配在尾梁本体上的尾梁配重箱和驱动该配重箱移动的步进电机，步进电机设置在游梁上，通过万向联轴器与设置在尾梁上的滑动丝杠连接，通过该滑动丝杠带动尾梁配重箱在尾梁上移动，其特征在于：主电机采用低速恒转矩永磁直驱电机，电机轴直接与曲柄连接，曲柄离心端通过连杆与游梁连接，在游梁上设置有外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置，在智能控制柜中设有电控单元和远程终端智能单元，远程终端智能单元与电控单元有线连接，远程终端智能单元与各工况传感器无线连接。

所述外置式精调平衡装置位于结构为工字钢的游梁顶部，该装置包括由左向右依次设在游梁顶部的伺服电机、左支座和右支座，左支座和右支座之间设有与游梁平行的丝杠，伺服电机驱动该丝杠旋转，在丝杠上穿设有与其螺纹配合连接的精调配重箱，该配重箱的垂直截面呈倒U型结构，骑跨在游梁上，并设有沿游梁上表面滚动的左、右滚轮，箱内盛装有精调配重块。

所述内置式平衡精调装置位于结构为矩形筒体的游梁体内，该装置包括由左向右依次设在游梁体内的伺服电机、左支座和右支座，左支座和右支座之间设有与游梁平行的丝杠，该丝杠与伺服电机连接，丝杠上穿装有与其螺纹配合连接的精调配重铅块。

所述电控单元包括变压器、主驱动模块和平衡驱动模块，其中，主驱动模块与抽油机的主电机导线连接，平衡驱动模块分别与尾梁平衡装置和精调平衡装置导线连接，变压器与远程终端智能单元导线连接，所述主驱动模块，包括断路器、电力监控模块、接触器和具有相位控制功能的变频器，用于电参数的测量以及实现对电力的输入输出控制；所述平衡驱动模块，包括断路器、热过载继电器、正反向接触器和伺服控制器，用于驱动并控制尾梁平衡装置上的步进电机以及游梁上设置的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置上的伺服电机。

所述远程终端智能单元包括通讯模块、数/模混合采集模块、数据运算模块、运行控制模块和显示模块，所述数/模混合采集模块，用于数字量和模拟量的计量数据采集、测量数据采集和设备开关状态采集；所述数据运算模块，包括CPU和存储器，用于负责处理各种信息数据，经运算处理后输出并存储各种临时或永久性数据；所述运行控制模块，用于对开关按钮自动控制和将逻辑指令转化为控制动作，最终实现对抽油机的运行控制；所述显示模块包括显示屏或仪表，用于显示抽油机系统运行情况及各类警告信息；所述通讯模块包括RJ45或RS485或RS232或USB输入输出端口与线缆，以及ZigBee或GPRS无线模块，用于智能控制柜内各单元及模块之间通讯连接、数据信息传输以及与各工况传感器无线通讯连接和外部互联通讯。

本发明智慧型节能抽油机的自动控制方法，包括启动、运行、冲次调整、冲程调整、平衡调整、异常处理和停机处理7个步骤，其中：

冲次的调整是以井口流量为主反馈量，其它传感采集数据为辅，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块通过数据混合，交由数据运算模块对混合后的数据通过运算进行处理分析后发送相应指令至运行控制模块，运行控制模块收到指令后控制电控单元的主驱动模块，主驱动模块通过具有相位控制功能的变频器实现对主电机运转进行无级变速调节，实现冲次变化的实时调整；

平衡的调整是按以下步骤进行：

步骤1，由载荷传感器和角位移传感器将实时监测采集的地面数据通过无线

传输反馈至远程终端智能单元；

步骤2，由井口上的液位传感器、压力传感器、流量变送器、温湿度传感

器将实时监测采集的井下数据通过无线传输反馈至远程终端智能单元；

步骤3，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块对井下数据和地面数据进行数据混合，并将混合后的数据汇总至远程终端智能单元的数据运算模块；

步骤4，设定平衡度理论值为A，A=100%，设定抽油机实时平衡度为N，由数据运算模块将混合后的数据与平衡度实时数值进行运算处理分析，当A－N>5%或N－A>5%时，发出一次调平衡指令，运行控制模块收到一次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动尾梁平衡装置上的步进电机进入工作状态，带动滑动丝杠使尾梁配重箱在尾梁上移动并完成指令要求的位移量，当位移量到达极限位置时，此时N值上下趋近95%或105%，得到实时平衡度值N1，再由平衡驱动模块将本次尾梁平衡装置动作情况信号回馈至运行控制模块；

步骤5，运行控制模块收到尾梁平衡装置回馈的动作情况信号后，得到一次调平衡后的平衡度值N1，由数据运算模块运算分析后发出二次调平衡指令，当A－N1＜5%或N1－A＜5%时，运行控制模块收到二次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动游梁上的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置中的伺服电机进入工作状态，伺服电机带动丝杠旋转使精调配重箱或精调配重铅块移动，完成二次指令要求的位移量，在两级平衡装置的互相协同的作用下，将实时平衡度值N精确调整到趋近100%，实现了平衡度的精准化调节。

本发明的有益效果：

1、采用低速恒转矩永磁直驱电机，通过具有相位控制功能的变频器实现了0～7转无级调速，且所需启动电压小，转矩密度大，可直接驱动主电机运转，实现了直驱，减少了能量传递路径，与普通电动机相比，节能效果显著，有效地解决了“大马拉小车”的问题。同时，取消了传统抽油机的多级减速和传动机构，使抽油机结构大为简化，冲次调节便捷，并且大大降低了整机的运行噪音，现场噪音低于40分贝。由于该电机具有趋近1的超高功率因数和效率，功率因数可达0.98，电机效率可达0.94，综合节电率可达40%以上，由此可进一步降低能耗，提高整机系统效率，达到有效节能的目的。

2、本发明通过智能化处理分析，能够根据实时监测的平衡度变量，在尾梁平衡装置和游梁上的精调平衡装置两级平衡互为协同的作用下，使平衡调节范围增大，平衡精确度得以提高，实现了平衡度精确调整到趋近100%的最佳实用功效，由此进一步强化了抽油机的平衡效果，达到节能降耗，提高系统效率，延长抽油机和电机使用寿命的有益效果。

3、本发明的智能自动化控制方法具备运算处理分析、示功图绘制分析技术、井筒和地面条件模拟分析和智能故障诊断排错等功能，能够确保抽油机在最优参数下运行，并能实时监测管理抽油机的工作运行状态，不仅可以根据冲程、冲次、泵径、抽油杆压力、原油密度等现场因素还可根据油井的供排关系等外界因素实时对抽油机生产进行优化，促使系统效率的最大化发挥，减少不必要的浪费，实现抽油机智能自动化控制和精细化管理。

4、管理人员可以通过无线传输方式遥测遥控终端设备取代现场总线，完成

抽油机设备的调试、程序下载、故障诊断等工作，也可以通过计算机网络实现对抽油机的控制，将当前抽油机数据显示到自己的计算机上，通过计算机对抽油机进行生产安排调整、监测、控制、软件升级、安装程序等工作，可以实现抽油机在没有人或较少人的直接参与下，按照预设的要求，经过自动采集、自动信息处理、自动分析判断和自动操纵控制，达到完全的智能自动化生产与精细化管理，完成预期生产目标。

5、本发明通过游梁上的精调平衡装置可以有效实现逆向调平衡，在出现抽油杆轻微卡阻时，通过精调平衡装置向驴头方向移动，使抽油机达到平衡，并通过多次抽拉抽油杆，即可自动解决抽油杆轻微卡阻的问题，既保障了主电机的安全、稳定、可靠性，又避免了大量的人力物力投入，使抽油杆轻微卡阻的故障问题得到快速、有效地自动消除解决。

6、本发明的外置式精调平衡装置中的精调配重箱采用倒U型的结构，游梁本体位于倒U型结构的U型槽内，保证了配重箱在游梁体上左右移动时不会产生前后方向的偏重，稳定性较好，配重箱的重量能够全部作用于对游梁的平衡上；通过丝杠丝母传动带动配重箱移动，从而实现抽油机平衡度的调节。并且还可通过调整配重箱内配重块数量，对配重箱重量进行调整，有效扩大抽油机平衡度的调节范围。内置式精调平衡装置因各组件均位于游梁体内，受外部环境影响较小，故具有长效免维护的优点。本发明的精调平衡装置也适用于传统的曲柄上带有平衡锤的游梁式抽油机的平衡改造。

附图说明

图1 是本发明实施例一的结构示意图；

图2 是本发明中精调配重箱的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4 是本发明主电机的结构示意图；

图5 是本发明实施例二的结构示意图；

图6是本发明的控制系统框图。

具体实施方式

以下通过优选实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例一

参看图1、图2、图3，一种智慧型节能抽油机包括游梁11、驴头18、尾梁7、支架20、底座2、主电机4、曲柄3、连杆5、悬绳器19、智能控制柜1和若干工况传感器，工况传感器包括位于悬绳器19上的载荷传感器21、位于游梁11与支架20连接处上部的角位移传感器12以及分别位于井口上的液位传感器22、压力传感器23、流量变送器24和温湿度传感器25，在游梁11的尾端设置有尾梁平衡装置，该装置包括装配在尾梁7本体上的尾梁配重箱6和驱动该配重箱移动的步进电机10，步进电机10设置在游梁11上，通过万向联轴器9与设置在尾梁7上的滑动丝杠8连接，通过该滑动丝杠8带动尾梁配重箱6在尾梁7上移动，主电机4采用低速恒转矩永磁直驱电机，电机轴直接与曲柄3连接，曲柄3离心端通过连杆5与游梁11连接，在本实施例一中，游梁11采用的是工字钢结构，游梁11上设有外置式精调平衡装置，该装置包括由左向右依次设在游梁11顶部的伺服电机13a、左支座14a和右支座16a，左支座14a和右支座16a之间设有与游梁11平行的丝杠15a，伺服电机13a驱动该丝杠旋转，丝杠15a上穿设有与其螺纹配合连接的精调配重箱17a，该配重箱的垂直截面呈倒U型结构，骑跨在游梁11上，精调配重箱17a的U型结构内设有沿游梁11上表面滚动的两组滚轮29和与丝杠螺纹连接的丝杠安装孔28，精调配重箱17a内盛装有配重块26，精调配重箱17a的外侧设置有配重块挡杆27，对配重块26进行限位。

参看图4，所述主电机4采用的是转数为0～7转的低速恒转矩永磁直驱电机，该电机包括电机转轴30，由电机转轴30向外依次为由内层铁芯 31、内层磁钢32构成的转子和由外层磁钢35、外层铁芯 36构成的定子，以及设置在转子和定子间的带有铁芯 33的调磁绕组34，通过磁传递实现物理减速，通过改变励磁电流，即改变调磁绕组及铁芯 的交变旋转磁场频率来实现电机转速的调节，并由具有相位调节功能的变频器对恒转矩驱动结构的磁极对应位置进行精准控制，实现大惯量平稳启动，配合平衡调节装置和平衡驱动模块，实现抽油工况40%以上的节能效果。本发明所用的低速恒转矩永磁直驱电机可在“绵阳赛恩新能源科技有限公司”直接购置。

在智能控制柜1中设有电控单元和远程终端智能单元，电控单元包括变压器、主驱动模块和平衡驱动模块，其中，主驱动模块与抽油机的主电机4导线连接，平衡驱动模块分别与尾梁平衡装置和游梁11上的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置导线连接，变压器与远程终端智能单元导线连接，远程终端智能单元包括通讯模块、数/模混合采集模块、数据运算模块、运行控制模块和显示模块，远程终端智能单元与电控单元通过通讯模块有线连接，并通过通讯模块与各工况传感器无线连接。

所述主驱动模块，包括断路器、电力监控模块、接触器和具有相位控制功能的变频器，用于电参数的测量以及实现对电力的输入输出控制。

所述平衡驱动模块，包括断路器、热过载继电器、正反向接触器和伺服控制器，用于驱动并控制尾梁平衡装置上的步进电机10以及游梁11上设置的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置上的伺服电机13a、13b。

所述数/模混合采集模块，用于数字量和模拟量的计量数据采集、测量数据采集和设备开关状态采集。

所述数据运算模块，包括CPU和存储器，用于负责处理各种信息数据，经运算处理后输出并存储各种临时或永久性数据。

所述运行控制模块，用于对开关按钮自动控制和将逻辑指令转化为控制动作，最终实现对抽油机的运行控制。

所述显示模块包括显示屏或仪表，用于显示抽油机系统运行情况及各类警告信息。

所述通讯模块包括RJ45或RS485或RS232或USB输入输出端口与线缆，以及ZigBee或GPRS无线模块，用于智能控制柜1内各单元及模块之间通讯连接、数据信息传输以及与各工况传感器无线通讯连接和外部互联通讯。

实施例二

参看图5，本实施例与实施例一的不同之处在于：当游梁11采用的是矩形筒体结构时，内置式平衡精调装置设于游梁体内，该装置包括由左向右依次设在游梁11体内的伺服电机13b、左支座14b和右支座16b，左支座14b和右支座16b之间设有与游梁11平行的丝杠15b，该丝杠与伺服电机13b连接，丝杠15b上穿装有与其螺纹配合连接的精调配重铅块17b。

参看图6是本发明的控制系统框图，本发明的智慧型抽油机的自动控制方法，包括以下步骤：

（1）启动：由工频电源引入电控单元，电控单元的主驱动模块根据电力参数自动选择工频或变频驱动主电机4工作，同时，电控单元通过变压器将变压后的电流提供至远程终端智能单元。

（2）运行：由悬绳器19上的载荷传感器21和游梁11与支架20连接处的角位移传感器12以及井口上的液位传感器22、压力传感器23、流量变送器24和温湿度传感器25将实时监测采集的地面数据和井下数据分别通过无线传输反馈至远程终端智能单元，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块通过数据混合，交由数据运算模块对混合后的数据通过运算进行处理分析后发送相应指令至运行控制模块，由运行控制模块对开关按钮自动控制或将逻辑指令转化为控制动作，实现对抽油机的智能自动化控制，由远程终端智能单元将抽油机地面数据及井下数据以及各类处理信息、警告信息通过显示模块直观显示或通过通讯模块传送至外部的监控调度中心。

（3）冲次调整：以井口流量为主反馈量，其它传感采集数据为辅，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块通过数据混合，交由数据运算模块对混合后的数据通过运算进行处理分析后发送相应指令至运行控制模块，运行控制模块收到指令后控制电控单元的主驱动模块，主驱动模块通过具有相位控制功能的变频器实现对主电机4运转进行无级变速调节，实现冲次变化的实时调整。

（4）冲程调整：由远程终端智能单元的数据运算模块根据当前抽油机系统效率最优值分析得出最佳冲程调节参数，并将相关信息在显示模块上显示或经过通讯模块传送至外部的监控调度中心，现场人员根据预先得知的参数指标可以精确快速的完成抽油机冲程调整，避免过早或过晚停机带来的影响。

（5）平衡度调整：包括以下步骤：

步骤1，由载荷传感器21和角位移传感器12将实时监测采集的地面数据通过无线传输反馈至远程终端智能单元；

步骤2，由井口上的液位传感器22、压力传感器23、流量变送器24、温湿度传感器25将实时监测采集的井下数据通过无线传输反馈至远程终端智能单元；

步骤3，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块对井下数据和地面数据进行数据混合，并将混合后的数据汇总至数据运算模块；

步骤4，设定平衡度理论值为A，A=100%，设定抽油机实时平衡度为N，由数据运算模块将混合后的数据与平衡度实时数值进行运算处理分析，当A－N>5%或N－A>5%时，发出一次调平衡指令，运行控制模块收到一次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动尾梁平衡装置上的步进电机进入工作状态，带动滑动丝杠使尾梁配重箱在尾梁上移动并完成指令要求的位移量，当位移量到达极限位置时，此时N值上下趋近95%或105%，得到实时平衡度值N1，再由平衡驱动模块将本次尾梁平衡装置动作情况信号回馈至运行控制模块；

步骤5，运行控制模块收到尾梁平衡装置回馈的动作情况信号后，得到一次调平衡后的平衡度值N1，由远程终端智能单元的数据运算模块运算分析后发出二次调平衡指令，对实时平衡度值N再次进行精确调整，当A－N1＜5%或N1－A＜5%时，运行控制模块收到二次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动游梁上的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置中的伺服电机进入工作状态，伺服电机带动丝杠旋转使精调配重箱或精调配重铅块移动，完成二次指令要求的位移量，在两级平衡装置的互相协同的作用下，将实时平衡度值N精确调整到趋近100%，实现了平衡度的精准化调节。

有关冲次和平衡度的运算方法是根据现有的常规计算公式并纳入井下数据和地面数据通过数据运算模块综合分析得出，属于公知应用范畴，此处不再赘述。

以上步骤不分先后，也可同时进行。

（6）当出现异常时，远程终端智能单元自动调整参数，调整抽油机运行状态，尝试修复故障或自动重启，上述尝试失败则进入安全模式，保护抽油机不会损毁，并将详细故障数据和警告信息通过通讯模块发送至外部的监控调度中心，监控调度中心可根据故障信息安排人工介入。在出现抽油杆轻微卡阻时，通过精调平衡装置上的精调配重箱17a或精调配重铅块17b向驴头18方向移动，使抽油机达到平衡，并通过多次抽拉抽油杆，即可自动解决抽油杆轻微卡阻的问题，既保障了主电机的安全、稳定、可靠性，又避免了大量的人力物力投入。

（7）停机时，电控单元将根据远程终端智能单元的运行参数，依次关闭主驱动模块、平衡驱动模块、变压器，远程终端智能单元启动外部备用电源，进入低耗待机状态，保留远程唤醒所需微弱电力，便于远程遥控开机，并将停机前的抽油机各类数据汇总分析并存储，再次启动时，可以根据历史数据自动对抽油机工作参数做出最优化选择启动 运行，也可将该数据发送至外部的监控调度中心，使抽油机的管理更加方便。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (3)

1.一种智慧型节能抽油机，包括游梁、驴头、尾梁、支架、底座、主电机、曲柄、连杆、悬绳器、智能控制柜和若干工况传感器，工况传感器包括位于悬绳器上的载荷传感器、位于游梁与支架连接处上部的角位移传感器以及分别位于井口上的液位传感器、压力传感器、流量变送器和温湿度传感器， 在游梁的尾端设置有尾梁平衡装置，该装置包括装配在尾梁本体上的尾梁配重箱和驱动该配重箱移动的步进电机，步进电机设置在游梁上，通过万向联轴器与设置在尾梁上的滑动丝杠连接，通过该滑动丝杠带动尾梁配重箱在尾梁上移动；在游梁上设置有外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置，在智能控制柜中设有电控单元和远程终端智能单元，远程终端智能单元与电控单元有线连接，远程终端智能单元与各传感器无线连接，其特征在于：主电机采用低速恒转矩永磁直驱电机，电机轴直接与曲柄连接，曲柄离心端通过连杆与游梁连接，所述电控单元包括变压器、主驱动模块和平衡驱动模块，其中，主驱动模块与抽油机的主电机导线连接，平衡驱动模块分别与尾梁平衡装置和精调平衡装置导线连接，变压器与远程终端智能单元导线连接，所述主驱动模块包括断路器、电力监控模块、接触器和具有相位控制功能的变频器，用于电参数的测量以及实现对电力的输入输出控制；所述平衡驱动模块包括断路器、热过载继电器、正反向接触器和伺服控制器，用于驱动并控制尾梁平衡装置上的步进电机以及游梁上设置的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置上的伺服电机；所述远程终端智能单元包括通讯模块、数/模混合采集模块、数据运算模块、运行控制模块和显示模块，所述数/模混合采集模块，用于数字量和模拟量的计量数据采集、测量数据采集和设备开关状态采集；所述数据运算模块，包括CPU和存储器，用于负责处理各种信息数据，经运算处理后输出并存储各种临时或永久性数据；所述运行控制模块，用于对开关按钮自动控制和将逻辑指令转化为控制动作，最终实现对抽油机的运行控制；所述显示模块包括显示屏或仪表，用于显示抽油机系统运行情况及各类警告信息；所述通讯模块包括RJ45或RS485或RS232或USB输入输出端口与线缆，以及ZigBee或GPRS无线模块，用于智能控制柜内各单元及模块之间通讯连接、数据信息传输以及与各工况传感器无线通讯连接和外部互联通讯。

2.根据权利要求1所述的智慧型节能抽油机，其特征在于：所述内置式精调平衡装置位于结构为矩形筒体的游梁体内，该装置包括由左向右依次设在游梁体内的伺服电机、左支座和右支座，左支座和右支座之间设有与游梁平行的丝杠，该丝杠与伺服电机连接，丝杠上穿装有与其螺纹配合连接的精调配重铅块。

3.一种用于权利要求1所述的智慧型节能抽油机的自动控制方法，包括启动、运行、冲次调整、冲程调整、平衡调整、异常处理和停机处理7个步骤，其特征在于：

冲次的调整是以井口流量为主反馈量，其它传感采集数据为辅，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块通过数据混合，交由数据运算模块对混合后的数据通过运算进行处理分析后发送相应指令至运行控制模块，运行控制模块收到指令后控制电控单元的主驱动模块，主驱动模块通过具有相位控制功能的变频器实现对主电机运转进行无级变速调节，实现冲次变化的实时调整；

平衡的调整是按以下步骤进行：

步骤1，由载荷传感器和角位移传感器将实时监测采集的地面数据通过无线

传输反馈至远程终端智能单元；

步骤2，由井口上的液位传感器、压力传感器、流量变送器、温湿度传感

器将实时监测采集的井下数据通过无线传输反馈至远程终端智能单元；

步骤3，由远程终端智能单元的数/模混合采集模块对井下数据和地面数据进行数据混合，并将混合后的数据汇总至远程终端智能单元的数据运算模块；

步骤4，设定平衡度理论值为A，A=100%，设定抽油机实时平衡度为N，由数据运算模块将混合后的数据与平衡度实时数值进行运算处理分析，当A－N>5%或N－A>5%时，发出一次调平衡指令，运行控制模块收到一次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动尾梁平衡装置上的步进电机进入工作状态，带动滑动丝杠使尾梁配重箱在尾梁上移动并完成指令要求的位移量，当位移量到达极限位置时，此时N值上下趋近95%或105%，得到实时平衡度值N1，再由平衡驱动模块将本次尾梁平衡装置动作情况信号回馈至运行控制模块；

步骤5，运行控制模块收到尾梁平衡装置回馈的动作情况信号后，得到一次调平衡后的平衡度值N1，由数据运算模块运算分析后发出二次调平衡指令，当A－N1＜5%或N1－A＜5%时，运行控制模块收到二次调平衡指令后，再由平衡驱动模块驱动游梁上的外置式精调平衡装置或内置式精调平衡装置中的伺服电机进入工作状态，伺服电机带动丝杠旋转使精调配重箱或精调配重铅块移动，完成二次指令要求的位移量，在两级平衡装置的互相协同的作用下，将实时平衡度值N精确调整到趋近100%，实现了平衡度的精准化调节。