CN106315495B - 一种油水智能抽排系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油水智能抽排系统，包括竖直设置的导杆，在导杆杆身上设置有抽油软管；抽油软管的下端为抽油管口，抽油软管的上端设置有用于连接至泵的法兰；在导杆上还设置有带动抽油管口升降的升降驱动机构；抽油管口位置设置有介质传感器，在升降驱动机构上设置有限位传感器；在导杆的上端设置有控制器，限位传感器、介质传感器以及升降驱动机构的控制端均连接至控制器；在泵与法兰之间的管路上还连接有流量计，流量计的信号输出端连接至控制器，控制器还连接有上位机。本发明可广泛应用于油田集气站、污水处理厂、热电厂、化工厂等工业场所等不同介质的分离。

Description

一种油水智能抽排系统
技术领域
本发明属于石油设备技术领域，涉及抽排设备，尤其是一种油水智能抽排系统。
背景技术
目前油田集气站储液罐排水抽油仍处于人工操作阶段.抽水时，由监控人员远程开启阀门，站外人员根据经验将抽吸口的管道下放到储液罐罐底，当水位低于20㎝左右时，监控员或PKS系统远程关闭阀门，停止作业。拉油时，作业区安排监护人员上站，拉运人员将车上的软管插入罐中，根据经验，将软管头停放于油层，随着液位的降低而降低，当抽出的油变浑浊时，抽出软管，停止作业。这种传统的方法都是依靠作业人员及监控人员的经验，特别是抽油时，不能科学准确的定位拉运目标、控制拉运量，而且站内罐区属易燃易爆区，人员作业过程中静电等其他因素又增大安全隐患，产出油属于经济价值较高的物品.在产出水、油拉运过程中无法准确计量拉运量，双方在拉运量上经常出现纠纷。此外，由于整个产出水、油拉运过程中缺乏有效的管控措施，监护人员在不法份子的糖衣炮弹下，与其里勾外连，发生倒卖产出油的现象，既使厂遭受经济损失，也不利于油区和谐。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种油水智能抽排系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种油水智能抽排系统，包括竖直设置的导杆，在导杆杆身上设置有抽油软管；所述抽油软管的下端为抽油管口，抽油软管的上端设置有用于连接至泵的法兰；在导杆上还设置有带动抽油管口升降的升降驱动机构；所述抽油管口位置设置有介质传感器，在升降驱动机构上设置有限位传感器；在导杆的上端设置有控制器，所述限位传感器、介质传感器以及升降驱动机构的控制端均连接至控制器；在泵与法兰之间的管路上还连接有流量计，所述流量计的信号输出端连接至控制器，所述控制器还连接有上位机。
上述升降驱动机构为电动升降机构。
进一步，升降驱动机构包括在导杆上端固定设置的盖板，在盖板的下端设置有传动轮，在导杆下端固定设置有挡块底座，在挡块底座的上端面固定设置有与传动轮上下相对的定滑轮，所述传动轮通过减速器连接有电机；在定滑轮与传动轮之间设置有传动带，所述抽油管口的后端固定有从动盘，所述从动盘套设在导杆的杆身上，所述从动盘的一侧通过张紧器与升降驱动机构的升降端连接。
上述传动带由链条和钢丝绳组成闭合式传动带，所述传动轮为与链条相啮合的齿轮，所述定滑轮为与钢丝绳配合的滑轮；所述从动盘上的张紧器一端与钢丝绳连接；所述从动盘的下侧面设置有稳定轮机构，所述稳定轮机构包括固定设置在从动盘下端的轮支架，在轮支架上设置有用于夹持导杆杆身的稳定轮；所述轮支架与从动盘成一体式结构，轮支架由分设在导杆杆身两侧的U型支架组成，每个U型支架上下安装有两个稳定轮。
上述流量计与泵之间的管路上还设置有电动阀门，所述电动阀门的控制端同时与控制器和上位机连接；所述泵的控制端与上位机连接。
上述介质传感器包括壳体，在壳体内设置有电路板，在壳体的下端安装有底座，所述电路板的下端连接有两个穿过底座的电极板；所述壳体与底座之间、以及底座与电极板之间均采用密封结构；在壳体的下端外周壁还连接有用以保护电极板的电极保护罩；电极保护罩与底座之间也采用密封结构；所述壳体的上端安装有转换接头，所述转换接头的上端连接有紧固接头，由电路板引出的线缆穿过转换接头和紧固接头的中心。
上述电路板的电路包括MCU、电容测量电路、电源模块和通信模块；所述MCU分别与电源模块、通信模块和电容测量电路连接，所述电容测量电路与电极板连接。
上述电极板外壁面涂有防沾层；所述防沾层是特氟龙涂层或者陶瓷涂层。
上述限位传感器包括主体以及与主体相对的弹簧接近装置；所述主体包括上接头，在上接头的下端通过螺纹连接安装有下接头，上接头的上端连接有转换接头，转换接头的外端连接有紧固接头，在下接头内通过两个垫片固定有霍尔接近开关；所述弹簧接近装置包括限位柱以及下半部套设在限位柱上的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的上端固定连接有与霍尔接近开关相感应的磁块。
上述上接头为圆柱结构；所述下接头的上端内壁与上接头的下端外壁之间设置有第一密封圈；所述上接头的外壁上设置有夹箍；所述转换接头与上接头之间设置有第二密封圈和平垫片。
本发明用于区别油、水介质，对油和水进行自动分别抽拉并计量的高智能自动抽排系统。系统采用高精度介质传感器，能够精确区分油、水、空气、乳化物等各类介质，只要选择任意想抽排的介质，管口便会自动移动到目标介质位置，自动打开泵阀，开始抽排，目标介质抽完后，自动停止，并对抽取的目标介质进行精确计量，操作简单。本发明可广泛应用于油田集气站、污水处理厂、热电厂、化工厂等工业场所等不同介质的分离。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明的使用状态图；
图4为本发明的功能框图；
图5为本发明的介质传感器结构示意图；
图6为介质传感器电路板示意框图；
图7为本发明限位传感器的结构剖视图；
图8为图7的左视图；
图9为本发明限位传感器的使用状态示意图。
其中：1为控制器；2为电机；3为抽油软管；4为介质传感器；5为从动盘；5.1为轮支架；5.2为稳定轮；6为导杆；7为限位传感器；8为链条；9为传动轮；10为减速器；11为抽油管口；12为定滑轮；13为张紧器；14为钢丝绳；15为盖板；16为挡块底座；17为流量计；18为电动阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1和图2：本发明的油水智能抽排系统，包括竖直设置的导杆6，在导杆6杆身上设置有抽油软管3；所述抽油软管3的下端为抽油管口11，抽油软管3的上端设置有用于连接至泵的法兰3.1；在导杆6上还设置有带动抽油管口11升降的升降驱动机构；所述抽油管口11位置设置有介质传感器4，在升降驱动机构上设置有限位传感器7；在导杆6的上端设置有控制器1，所述限位传感器7、介质传感器4以及升降驱动机构的控制端均连接至控制器1；在泵与法兰3.1之间的管路上还连接有流量计17，所述流量计17的信号输出端连接至控制器1，所述控制器1还连接有上位机。
图4为本发明的功能框图，本发明硬件部分由油水抽排智能控制器、介质传感器、限位传感器、电动阀、管口位置移动机构、供电及数据传输单元、上位机等构成。
升降驱动机构为电动升降机构。升降驱动机构包括在导杆6上端固定设置的盖板15，在盖板15的下端设置有传动轮9，在导杆6下端固定设置有挡块底座16，在挡块底座16的上端面固定设置有与传动轮9上下相对的定滑轮12，所述传动轮9通过减速器10连接有电机2；在定滑轮12与传动轮9之间设置有传动带，所述抽油管口11的后端固定有从动盘5，所述从动盘5套设在导杆6的杆身上，所述从动盘5的一侧通过张紧器13与升降驱动机构的升降端连接。传动带由链条8和钢丝绳14组成闭合式传动带，传动轮9为与链条相啮合的齿轮，所述定滑轮12为与钢丝绳配合的滑轮；所述从动盘5上的张紧器13一端与钢丝绳14连接；所述从动盘5的下侧面设置有稳定轮机构，所述稳定轮机构包括固定设置在从动盘5下端的轮支架5.1，在轮支架5.1上设置有用于夹持导杆6杆身的稳定轮5.2；轮支架5.1与从动盘5成一体式结构，轮支架5.1由分设在导杆6杆身两侧的U型支架组成，每个U型支架上下安装有两个稳定轮5.2。
参见图3：所流量计17与泵之间的管路上还设置有电动阀门18，所述电动阀门18的控制端同时与控制器1和上位机连接；所述泵的控制端与上位机连接。
本发明的介质传感器具体结构如下：
参见图5和图6：所述介质传感器4包括壳体4.2，在壳体4.2内设置有电路板4.3，在壳体4.2的下端安装有底座4.11，所述电路板4.3的下端连接有两个穿过底座4.11的电极板4.13；所述壳体4.2与底座4.11之间、以及底座4.11与电极板4.13之间均采用密封结构；在壳体4.2的下端外周壁还连接有用以保护电极板4.13的电极保护罩4.12；电极保护罩4.12与底座4.11之间也采用密封结构；所述壳体4.2的上端安装有转换接头4.16，所述转换接头4.16的上端连接有紧固接头4.1，由电路板4.3引出的线缆穿过转换接头4.16和紧固接头4.1的中心。
电路板4.3的电路包括MCU、电容测量电路、电源模块和485通信模块；MCU分别与电源模块、485通信模块和电容测量电路连接，电容测量电路与电极板4.13连接。所述电路板4.3的下端设置有两个铜螺柱4.4，所述铜螺柱4.4与电路板4.3的电容测量电路连接，所述铜螺柱4.4的下端为安装孔，所述电极板4.13通过螺纹插入安装孔内。所述电极保护罩4.12在电极板4.13的一端壁面上开设有镂空空洞；电极保护罩4.12与壳体4.2之间通过第一密封圈4.5密封；电极保护罩4.12的内壁中部设置有用以顶住底座4.11后端的定位台阶，所述底座4.11在定位台阶位置为缩颈结构，定位台阶与底座4.11之间通过第二密封圈4.10密封。所述电极板4.13通过螺母4.6固定在底座4.11上；在电极板4.13与底座4.11之间通过第三密封圈4.9密封；在底座4.11的上端和壳体4.2之间还设置有压环4.7；在压环4.7与电极板4.13之间设置有密封环4.8。所述壳体4.2的上端为阶梯缩颈结构，在壳体4.2与转换接头4.16的连接位置设置有第四密封圈4.14和平垫片4.15。所述壳体4.2为圆柱体结构。所述电极板4.13外壁面涂有防沾层。所述防沾层是特氟龙涂层或者陶瓷涂层。限位传感器主要用于限制管口的移动位置，起到位置标定作用，防止管口越位而损坏设备。
本发明的限位传感器具体结构如下：
参见图7、图8和图9：本发明的限位传感器，包括主体以及与主体相对的弹簧接近装置；所述主体包括上接头7.2，在上接头7.2的下端通过螺纹连接安装有下接头7.6，上接头7.2的上端连接有转换接头7.10，转换接头7.10的外端连接有紧固接头7.1，在下接头7.6内通过垫片7.4固定有霍尔接近开关7.5；所述弹簧接近装置包括限位柱以及下半部套设在限位柱上的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的上端固定连接有与霍尔接近开关相感应的磁块。上接头7.2为圆柱结构。下接头7.6的上端内壁与上接头7.2的下端外壁之间设置有第一密封圈7.3。上接头7.2的外壁上设置有夹箍7.7。转换接头7.10与上接头7.2之间设置有第二密封圈7.8和平垫片7.9。
参见图3：本发明是利用介质传感器对油田集气站储液罐的油、水等介质进行区分，当人工选择想要抽排的介质时，装置的电机传感部分将管口移动到储液罐内目标介质的底部，然后自动打开阀门，站外的抽液车开始抽液，当传感器检测到底目标介质抽完后，将自动关闭阀门，停止抽液，然后管口回来初始位置。在抽液过程中，装置对抽液量进行精确计量存储。

Claims (8)

1.一种油水智能抽排系统，包括竖直设置的导杆(6)，在导杆(6)杆身上设置有抽油软管(3)；所述抽油软管(3)的下端为抽油管口(11)，抽油软管(3)的上端设置有用于连接至泵的法兰(3.1)；在导杆(6)上还设置有带动抽油管口(11)升降的升降驱动机构；所述抽油管口(11)位置设置有介质传感器(4)，在升降驱动机构上设置有限位传感器(7)；在导杆(6)的上端设置有控制器(1)，所述限位传感器(7)、介质传感器(4)以及升降驱动机构的控制端均连接至控制器(1)；在泵与法兰(3.1)之间的管路上还连接有流量计(17)，所述流量计(17)的信号输出端连接至控制器(1)，所述控制器(1)还连接有上位机；其特征在于，升降驱动机构包括在导杆(6)上端固定设置的盖板(15)，在盖板(15)的下端设置有传动轮(9)，在导杆(6)下端固定设置有挡块底座(16)，在挡块底座(16)的上端面固定设置有与传动轮(9)上下相对的定滑轮(12)，所述传动轮(9)通过减速器(10)连接有电机(2)；在定滑轮(12)与传动轮(9)之间设置有传动带，所述抽油管口(11)的后端固定有从动盘(5)，所述从动盘(5)套设在导杆(6)的杆身上，所述从动盘(5)的一侧通过张紧器(13)与升降驱动机构的升降端连接；所述流量计(17)与泵之间的管路上还设置有电动阀门(18)，所述电动阀门(18)的控制端同时与控制器(1)和上位机连接；所述泵的控制端与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述升降驱动机构为电动升降机构。
3.根据权利要求1所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述传动带由链条和钢丝绳组成闭合式传动带，所述传动轮(9)为与链条相啮合的齿轮，所述定滑轮(12)为与钢丝绳配合的滑轮；所述从动盘(5)上的张紧器(13)一端与钢丝绳连接；所述从动盘(5)的下侧面设置有稳定轮机构，稳定轮机构包括固定设置在从动盘(5)下端的轮支架(5.1)，在轮支架(5.1)上设置有用于夹持导杆(6)杆身的稳定轮(5.2)；所述轮支架(5.1)与从动盘(5)成一体式结构，轮支架(5.1)由分设在导杆(6)杆身两侧的U型支架组成，每个U型支架上下安装有两个稳定轮(5.2)。
4.根据权利要求1所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述介质传感器(4)包括壳体(4.2)，在壳体(4.2)内设置有电路板(4.3)，在壳体(4.2)的下端安装有底座(4.11)，所述电路板(4.3)的下端连接有两个穿过底座(4.11)的电极板(4.13)；所述壳体(4.2)与底座(4.11)之间、以及底座(4.11)与电极板(4.13)之间均采用密封结构；在壳体(4.2)的下端外周壁还连接有用以保护电极板(4.13)的电极保护罩(4.12)；电极保护罩(4.12)与底座(4.11)之间也采用密封结构；所述壳体(4.2)的上端安装有转换接头(4.16)，所述转换接头(4.16)的上端连接有紧固接头(4.1)，由电路板(4.3)引出的线缆穿过转换接头(4.16)和紧固接头(4.1)的中心。
5.根据权利要求4所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述电路板(4.3)的电路包括MCU、电容测量电路、电源模块和485通信模块；所述MCU分别与电源模块、485通信模块和电容测量电路连接，所述电容测量电路与电极板(4.13)连接。
6.根据权利要求4所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述电极板(4.13)外壁表面涂有防沾层；所述防沾层是特氟龙涂层或者陶瓷涂层。
7.根据权利要求1所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述限位传感器包括主体以及与主体相对的弹簧接近装置；所述主体包括上接头(7.2)，在上接头(7.2)的下端通过螺纹连接安装有下接头(7.6)，上接头(7.2)的上端连接有转换接头(7.10)，转换接头(7.10)的外端连接有紧固接头(7.1)，在下接头(7.6)内通过两个垫片(7.4)固定有霍尔接近开关(7.5)；所述弹簧接近装置包括限位柱以及下半部套设在限位柱上的缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的上端固定连接有与霍尔接近开关相感应的磁块。
8.根据权利要求7所述的油水智能抽排系统，其特征在于，所述上接头(7.2)为圆柱结构；所述下接头(7.6)的上端内壁与上接头(7.2)的下端外壁之间设置有第一密封圈(7.3)；所述上接头(7.2)的外壁上设置有夹箍(7.7)；所述转换接头(7.10)与上接头(7.2)之间设置有第二密封圈(7.8)和平垫片(7.9)。
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Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wang Shixing

Inventor after: Li Jie

Inventor after: Li Tingjun

Inventor after: Zhang Zhimou

Inventor after: Gao Jie

Inventor after: Tang Fei

Inventor after: Zhang Chunping

Inventor after: Chen Shengli

Inventor after: Shao Jiangyun

Inventor after: Ren Guannan

Inventor after: Bei Hongwei

Inventor after: Zhou Yang

Inventor after: Yan Chaoxun

Inventor after: Zhang Feng

Inventor after: Yang Zhaoyong

Inventor after: Wang Yewei

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