CN110761773B - 一种抽油机运行状态监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抽油机运行状态监测装置，其中包括：夹持构件，其具有用于夹持钢丝绳的第一空腔、与所述第一空腔连通的预置腔和电路腔；压力传感器，其安装在预置腔中，可以与钢丝绳抵压在一起，用于感测来自所述钢丝绳的压力，以获取钢丝绳的压力信号；数据处理模块，其安装在电路腔中，与所述压力传感器电连接，根据钢丝绳的压力信号确定抽油机的运行状态。本发明提供的监测装置安装方便，运行可靠，可直接监测抽油机运行状态，并且在抽油机出现异常情况时能够及时报警，缩短了发现问题时间，降低了事故发生率，提高了现场问题处理速度。

Description

一种抽油机运行状态监测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种油田设备监测装置及方法，特别地涉及一种抽油机运行状态监测装置及方法。

背景技术

目前，石油开采方式主要是通过地面采油设备将石油从底层中抽汲上来。地面采油设备大部分采用游梁式抽油机。如图1所示，游梁式抽油机包括抽油机驴头10a、钢丝绳11a、悬绳器12a、抽油杆13a和位于地下的抽油泵(图中未示出)。其中，抽油机驴头10a位于地面上，其通过钢丝绳11a与悬绳器12a连接，悬绳器12a与抽油杆13a连接，抽油杆13a与地层中的抽油泵连接。通过这些传动部件，抽油机驴头10a带动地层中的抽油泵上下运行，从而实现抽油机采油功能。此种抽油机结构简单，安装方便，因而得广泛地应用。

为了获取抽油机的运行状态，通常采用的方式是在抽油机控制柜中增加各种监控设备，例如电参数采集设备。电参数采集设备检测抽油机的电流，通过电流参数间接判断采油设备运行状态。然而，对于某些故障，电参数并不能完全反应出抽油机的运行状态，例如，当抽油机驴头10a与悬绳器12a之间的钢丝绳11a断开。尽管采集的电参数显示抽油机运行正常，而实际上无法给地层中的抽油泵提供动能，导致无法继续采油。这种故障在巡检中也很难被发现，往往给油井开采造成重大损失。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种抽油机运行状态监测装置及方法，可以直接获得抽油机运行状态，成本低、运行可靠，监测效果好。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抽油机运行状态监测装置，其中，包括：

夹持构件，其具有用于夹持钢丝绳的第一空腔、与所述第一空腔连通的预置腔和电路腔；

压力传感器，其安装在预置腔中，可以与钢丝绳抵压在一起，用于感测来自所述钢丝绳的压力，以获取钢丝绳的压力信号；

数据处理模块，其安装在电路腔中，与所述压力传感器电连接，根据钢丝绳的压力信号确定抽油机的运行状态。

优选地，所述夹持构件包括：

底座，其主体的中间向内部凹进形成凹部；

夹板，其主体的中间向外部凸出形成凸部；其中，所述底座和所述夹板通过连接件合并连接在一起，底座的凹部与夹板的凸部合并在一起形成相互连通的第一空腔和预置腔，和

壳体，与所述底座相连接，并与所述底座之间形成电路腔。

优选地，所述夹板的凸部上设有调节孔，所述夹持构件还包括压力调节件；所述压力调节件通过所述调节孔可以与钢丝绳相抵压，用以调节钢丝绳与压力传感器之间的挤压力。

优选地，所述调节孔设有螺纹，所述压力调节件包括与之配合的螺杆或螺栓。

优选地，所述压力传感器包括：

压力感测元件，用于将受到的钢丝绳的压力变换为电信号；和

调理电路，与所述压力感测元件电连接，将压力感测元件的输出信号调理为传感器标准信号。

优选地，所述的抽油机运行状态监测装置还进一步包括：

振动检测器，其安装在电路腔中，用于感测所述钢丝绳的振动，以获取钢丝绳的振动信号；所述数据处理模块进一步与所述振动检测器电连接，根据钢丝绳的压力信号和振动信号确定抽油机的运行状态。

优选地，所述振动检测器为加速度传感器，至少获取钢丝绳水平方向的加速度。

优选地，所述数据处理模块包括：

信号处理单元，用于处理来自于所述压力传感器和振动检测器的信号，并获得钢丝绳的压力值和至少钢丝绳水平方向的位移；

控制单元，与所述信号处理单元相连接，用于根据钢丝绳的压力值和至少水平方向的位移，按照预置判断条件，确定抽油机运行状态；以及

数据传输单元，与所述控制单元相连接，用于向外置第二设备输出抽油机运行状态数据。

优选地，所述的抽油机运行状态监测装置，其中，还包括供电模块，用于根据控制单元的相应供电指令，分别为数据传输单元、压力传感器、振动检测器供电或停止供电。

优选地，所述供电模块包括电源和多个开关电路，所述多个开关电路根据收控制单元的供电指令，分别接通或断开数据传输单元、压力传感器或振动检测器的电源。

优选地，所述的电源为锂电池、镍氢电池、铅酸蓄电池或太阳能电池。

优选地，所述的数据传输单元可进一步配置为无线传输单元。

优选地，所述的无线传输单元采用ZigBee、433MHz、wifi、LoRa、NB-IoT或Bluetooth方式实现数据传输。

根据本发明的另一方面，还提供了一种抽油机运行状态监测方法，其中包括：

采集钢丝绳施加的压力信号，以获得包括多个压力值的压力数据；

分析所述多个压力数据；以及

响应于所述多个压力数据符合预置判断条件，确定对应的抽油机运行状态。

优选地，在采集钢丝绳施加的压力数据时，还进一步采集钢丝绳的振动数据，以获得钢丝绳在水平方向的位移；

分析所述压力数据和振动数据；以及

响应于所述压力数据和振动数据符合预置判断条件，确定对应的抽油机运行状态。

优选地，所述预置判断条件为：在抽油机上行过程中，压力值变小，在抽油机下行程中，压力值变大时，对应的抽油机运行状态为正常。

优选地，所述预置判断条件为：当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移为0或小于位移阈值，对应的抽油机运行状态为停机。

优选地，所述预置判断条件为：当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移大于位移阈值，对应的抽油机运行状态为异常。

优选地，所述的抽油机运行状态监测方法进一步包括：

将抽油机运行状态或获得的压力数据发送到第二设备装置。

优选地，所述的抽油机运行状态监测方法进一步包括：

在抽油机运行状态为异常时，发送报警信息。

优选地，所述的抽油机运行状态监测方法进一步包括：

设置数据采集周期和采集数量；

响应于设置的采集周期和采集数量，采集钢丝绳施加的压力信号，以获得符合采集数量的压力值。

本发明提供的监测装置安装方便，运行可靠，可直接监测抽油机运行状态，能够根据抽油机钢丝绳的受力情况及时获取抽油机的运行状态，并且在抽油机出现异常情况、安全问题时能够及时报警，缩短了发现问题时间，降低了事故发生率，提高了现场问题处理速度。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是现有技术中游梁抽油机传动机构实施例的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的抽油机运行状态监测装置的结构示意图；

图3是根据本发明的一个实施例提供的监测装置的电路原理框图；以及

图4是根据本发明一个实施例的抽油机运行状态监测方法流程图

图5是根据本发明的一个实施例的现场应用示意图；以及

图6是根据本发明的一个实施例的采集数据绘制的采集次数与对应压力值的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

图2是根据本发明一个实施例的抽油机运行状态监测装置结构示意图。其中，所述监测装置包括夹持构件1、压力传感器2和数据处理模块3。

在本实施例中，夹持构件1包括夹板11和底座12，夹板11主体的中间向外部凸出形成凸部111，底座12主体的中间向内部凹进形成凹部121，夹板11和底座12所述通过连接件，如螺栓，连接在一起，底座的凹部121与夹板的凸部111合并在一起形成相互连通的第一空腔13和预置腔14，第一空腔13可夹持钢丝绳A。为了更好地与钢丝绳A相配合，第一空腔13的内表面为圆弧形。预置腔14与第一空腔13相连通，其中设置有压力传感器2，压力传感器2可以与钢丝绳A挤压在一起，用以感测钢丝绳A的挤压力。可选地，为了可以调节钢丝绳A对压力传感器2的挤压力，在夹板的凸部111上设有调节孔(图中未示出)，调节孔的孔壁可设置螺纹便于连接，压力调节件，如图中所示的螺栓15，通过所述调节孔抵压在钢丝绳A上，通过调节压力调节件旋入的深度可以调节钢丝绳A对压力传感器2的挤压力。

为了小型化所述装置，本实施例将各个部件合理地、紧凑地设置在一起。参考图2。在底座12处设置壳体16，其与底座12形成电路腔17，其中可以放置电路板18。本实施例将数据处理模块3布置在所述电路板18上，从而使得本实施例中的监测装置的安装更加简单、方便。

本实施例中的夹持构件1为可拆卸结构，并通过合理的空间设置，将电子元件安装在有保护壳体的电路腔中，可以适应恶劣的使用环境，保证工作的可靠性。

图3根据本发明一个实施例的电路原理框图。其中，本发明中的压力传感器2包括压力感测元件21和调理电路22。其中，所述压力感测元件21可采用电阻式、应变式、电容式、压电式等等的感测元件。在本实施例中，压力感测元件21采用应变片，用于将受到的钢丝绳的物理压力变换为电信号。调理电路22与所述压力感测元件21电连接，将压力感测元件21的输出信号调理为传感器标准信号。其中，所述的调理电路22可包括放大电路、整形电路等，从而可以将压力感测元件21的输出信号进行放大、整形、输出标准的差分信号。例如电流在4-20mA、电压在0-3.3V的模拟信号。所述的调理电路可以采用常规电路，在此不再详细展开说明。

为了更好地确定抽油机的运行状态，在一个实施例中还包括振动检测器，其安装在电路腔的电路板上，用于感测所述钢丝绳的振动。抽油机在正常运行时，钢丝绳在一定范围内振动，当钢丝绳出现断裂时，其会发生比较严重的振动现象。根据这一现象可以辅助判断抽油机的运行状态。本实施例中的振动检测器可进一步配置为加速度传感器4。所述的加速度传感器4可采用单轴、两轴、三轴或者多轴，其中，当采用单轴加速度传感器时，由于本实施例要检测钢丝绳在水平方向的振动，因而，在安装时，需注意其安装方向，使其可以采集水平方向的加速度；而采用两轴、三轴或者多轴加速度传感器时，无论采用何种方向安装，均会检测到水平方向的加速度变化值。由于加速度传感器普遍采用MEMS工艺技术(Micro-electro-mechanical-Systems)实现，因而加速度传感器体积小、质量轻功耗低、可靠性，本实施例将加速度传感器与数据处理模块3封装在同一块电路板18上，使本实施例提供的监测装置的安装更加的简单、方便。

数据处理模块3包括信号处理单元31、控制单元32和数据传输单元33。信号处理单元31处理来自于所述压力传感器2发送来的电信号，例如：在设定的数据采集周期读取压力传感器2发送的电信号；进行A/D转换；根据压力与电平/电流的对应关系，获得钢丝绳的压力值等。控制单元32与所述信号处理单元31相连接，可设置或改变所述信号处理单元31的数据采集周期，如1次/10秒，1次/分钟或1次/15分种，用于确定本监测装置监测频率。通常，在抽油机运行状态正常、各个部件运行良好时，可以降低数据采集频率，从而拉长监测的时间间隔，相反，当抽油机的部件老化，如钢丝绳使用年限快达到寿命时，可加大数据采集频率，缩短监测的时间间隔，以便能及时发现异常。

控制单元32内部预置判断条件，如钢丝绳压力阈值，根据当前压力数据确定抽油机当前是否出现异常，进一步生成运行状态，如“运行正常”、“运行异常”“停机”等或者是报警信息。所述的控制单元32可进一步配置为具有数据处理能力的单片机、PLC、DSP等。数据传输单元33与控制单元32相连接，用于向外置第二设备，如远端服务器、现场手持式设备等输出抽油机运行状态数据。例如，手持式设备与数据传输单元33通信，可以现场实时查看钢丝绳的受力情况。或者是在控制单元32的控制下，将采集到的原数据、经处理后的数据通过数据传输单元33发送至远端服务器进行存储或由远端服务器根据接收的信息作其他处理，例如，在接收到“运行异常”信息时，生成报警信息，并触发相应的装置报警，如声光报警、颜色显示报警等；或者在接收到由控制单元32经数据传输单元33发送来的报警信息时，根据报警信息内容，触发相应的装置报警。其中，所述的数据传输单元33可以采用有线或无线传输方式，例如，采用ZigBee、433MHz、wifi、LoRa、NB-IoT或Bluetooth方式实现数据的无线传输。

压力传感器2和加速度传感器4将其感测到的信号发送给所述数据处理模块3。信号处理单元31在数据采集周期内，对压力传感器2和加速度传感器4感测到的信号进行处理，从而获得多个压力值和钢丝绳的水平加速度或水平位移。控制单元32内部预置的判断条件除了包括压力阈值，还包括振动安全值，如最大水平加速度或最大水平位移。控制单元32在根据压力数据和振动数据进行判断时，综合考虑该数据采集周期内的压力值和水平位移(或者是水平加速度，为方便说明，以下均以水平位移来说明。)例如：当压力值有规律的变化时，抽油机运行状态为正常；当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移为0或小于位移阈值，对应的抽油机运行状态为停机；当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移大于位移阈值，对应的抽油机运行状态为异常。

更好地，本实施例还包括供电模块5，为前述的各种电气元件、模块供电。在一个实施方式中，供电模块5包括电源51(参见图3)和多个分别接通电源51与信号处理单元31、数据传输单元33、各种传感器的开关电路52a、52b、52c、52d等，每个开关电路的控制端与控制单元32相连接，根据控制单元32发送的控制指令为所述信号处理单元31、数据传输单元33等接通对应的电源，为相应的电气元件供电。在电气元件或模块不工作时，断开其电源，从而可以节省电能。其中，所述的电源51为锂电池、镍氢电池、铅酸蓄电池或太阳能电池。

为了延长电池的使用寿命，在另一种实施方式中，可以降低数据采集频率，如前所述，通过控制单元32根据抽油机的设备使用状态、运行状态设定相应的采集频率。如前所述，在抽油机运行状态正常、各个部件运行良好时，可以将最初设定的数据采集频率由1次/10秒降低为1次/分钟、1次/15分钟或1次/小时，甚至1次/天。当抽油机部件开始老化，将已降低的数据采集频率提高，以便在出现异常时及时发现而报警。

图4是根据本发明一个实施例的抽油机运行状态监测方法流程图。其中，所述监测方法包括：

步骤S1,采集钢丝绳施加的压力信号，以获得包括多个压力值的压力数据。其中，可根据抽油机的部件、运行状态设置数据采集周期和采集数量，按照设置的周期和数量采集压力数据。更好地，结合抽油机的运行规律设置采集周期、采集数据的开始时间、持续时间和采集的数据数量。例如，以抽油机的上死点或下死点开始采集，采集数据的持续时间至少为一个抽油机周期。

步骤S2,分析所述多个压力数据，例如，绘制压力变化曲线。

步骤S3,根据压力变化曲线，响应于所述多个压力数据符合预置判断条件，确定对应的抽油机运行状态。其中，本发明根据抽油机在运行过程所在各种状态时，压力数据应呈现出的对应特点而设置出相应的判断条件，以此为依据，结合当前采集到的压力数据可以得出抽油机的运行状态。例如，在抽油机上行过程中，钢丝绳因受力增大而变细，因而对压力传感器的压力变小，而在抽油机下行程中，钢丝绳因受力减小而变粗，因而对压力传感器的压力变大，对压力传感器的压力值变大。此时的抽油机应是处于正常运行状态。当压力变化曲线符合这个规律，则可以确定抽油机处于正常运行状态。

当钢丝绳断开，而抽油机仍在运行，或者抽油机停止运行时，由于此时钢丝绳的受力不再发生变化，其对压力传感器的压力也不再变化。所以，当采集到的压力数据基本上相同，或者相差极小，小于预置的差值阈值时，可确定此时钢丝绳已不再拉动抽油泵工作。

可选地，还包括步骤S4，将当前数据采集周期得到抽油机运行状态及监测数据发送给第二设备装置，如远端服务器。本发明提供的监测装置具有数据传输功能，可将每次得到的抽油机运行状态或/和监测数据到远端服务器，其可位于油田的监控中心。监控中心根据从监控装置得到的压力数据，再结合从抽油机检测到的电参数可以进一步得到抽油机的运行状态。如前述情况，当采集到的压力数据基本上相同，或者压力数据之间的差值小于预置的差值阈值时，如果抽油机的电参数显示抽油机在运行正常，则可以确定当前抽油机运行出现异常；如果抽油机的电参数显示抽油机已停机，则可以确定当前抽油机正常停机。当服务器接收到抽油机运行状态为异常时，监控中心生成报警信息，并触发相应的装置报警，通知相关工作人员到现场查看或解决故障。还可以将当前数据采集周期得到抽油机运行状态发送给现场的手持式设备。例如，在工作人员在现场时，可以采用有线或无线的方式与监测装置进行通讯连接，然后可接收监测装置发送的监测数据、运行状态等。

为了能够更好地确定抽油机的异常状态，本发明除了采集钢丝绳的压力数据，还采集钢丝绳的振动数据，如采用前述监测装置中的加速度传感器4采集钢丝绳的振动数据。

在分析数据时，除了分析压力数据，还分析振动数据。判断抽油机的运行状态时，当采集到的压力数据基本上相同，或者相差极小，小于预置的差值阈值时，且采集到的振动数据中的水平位移超过了位移阈值，则可以确定抽油机运行状态为异常。此时在本发明的监控装置中即可以直接判断出判断抽油机运行状态，不再需要将数据发送到监控中心后，再结合其他数据，如前述例子中的电参数，来判断抽油机状态。

可选地，还可以包括步骤S5，在抽油机运行状态为异常时，发送报警信息。在一个实施例中，当判断得出抽油机的运行状态为异常时，生成报警信息，并发送到现场的手持设备或远端的服务器中。

其中，在一个实施例中，为抽油机的运行状态设置代码，如“00”表示运行正常；“01”表示正常停机；“10”表示异常。发送的代码还可增加位数，以表示更多的信息，如在运行状态代码前加一位，“0”表示后面的代码为抽油机的运行状态代码，“1”表示后面的代码为报警代码等等。

图5为根据本发明一个实施例的现场应用示意图。在图5中，按照图2的结构，将监测装置102安装到抽油机钢丝绳101上，采集抽油机钢丝绳施加到监测装置102中的压力传感器的挤压力，通过钢丝绳101施加的压力和振动的变化可以判断抽油机钢丝绳101是否出现问题，进而直接判断出抽油机的运行状态，具体处理过程如下所述：按照本实施例，将监测装置102的机械部分和数据采集、处理部分封装为一个整体设备，将监测装置102安装到抽油机钢丝绳101上。抽油机驴头100通过钢丝绳101与悬绳器103连接，悬绳器103与抽油杆104连接，抽油杆104与地层中的抽油泵连接，通过此部分机械传递，由抽油机驴头100带动地层中的抽油泵上下运行，从而实现抽油机采油功能。当钢丝绳101受力发生变化时，钢丝绳101会产生微小的形变。例如，当钢丝绳101受力增加时，钢丝绳101会略微变细，当钢丝绳101受力减轻时，钢丝绳101会略微变粗。根据此原理，将抽油机钢丝绳101固定在压力传感器2与夹板11之间，适当调节螺栓15，压力传感器2测量钢丝绳101的形变，进而判断钢丝绳101的受力情况，可得出抽油机的运行情况。例如，当抽油机冲次为6次/min时，抽油机一个周期时间为10秒，调整采集频率，设置采集数据的数据为10个，从抽油机的下死点开始，连续采集抽油机一个周期内的钢丝绳101受力变化情况的数据如下所示：

根据上述数据绘制的图形如图6所示，通过以上数据及图6可知，在抽油机上行过程中，油井出液，钢丝绳101受力增大，压力传感器2检测到的挤压力变小，在抽油机下行程中，油井不出液，钢丝绳101受力减小，压力传感器2检测到的挤压力变大，通过压力传感器2可实时检测钢丝绳101的受力情况，同时，通过加速度传感器测量钢丝绳101是否产生水平方向振动，以此判断出抽油机的运行情况。例如：当采集到的钢丝绳101的压力值为恒定值且钢丝绳101未产生水平方向振动时，说明钢丝绳101未发生形变，此时可判断抽油机停止运行；当采集到的钢丝绳挤压力值为恒定值且钢丝绳101产生水平方向振动时，此时可判断抽油机钢丝绳101出现异常，将代表具体异常情况的报警信息通过数据传输单元33发送到远端服务器，由远端服务器发送报警信息给相关工作人员，提示工作人员及时处理。

本发明提供的监测设备结构简单，安装方便，成本低，运行可靠，并可以直接监测得到抽油机运行状态，能够及时反馈抽油机的运行状态，可以在监测到钢丝绳异常时及时报警。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (17)

1.一种抽油机运行状态监测装置，其中包括：

夹持构件，其具有用于夹持钢丝绳的第一空腔、与所述第一空腔连通的预置腔和电路腔；

压力传感器，其安装在预置腔中，与钢丝绳抵压在一起，用于感测来自所述钢丝绳的压力，以获取钢丝绳的压力信号；以及

数据处理模块，其安装在电路腔中，与所述压力传感器电连接，根据钢丝绳的压力信号确定抽油机的运行状态;

其中，所述数据处理模块包括：

信号处理单元，用于处理来自于所述压力传感器和振动检测器的信号，并获得钢丝绳的压力值和至少钢丝绳水平方向的位移；

控制单元，与所述信号处理单元相连接，用于根据钢丝绳的压力值和至少水平方向的位移，按照预置判断条件，确定抽油机运行状态；以及

数据传输单元，与所述控制单元相连接，用于向外置第二设备输出抽油机运行状态数据。

2.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述夹持构件包括：

底座，其主体的中间向内部凹进形成凹部；

夹板，其主体的中间向外部凸出形成凸部；其中，所述底座和所述夹板通过连接件合并连接在一起，底座的凹部与夹板的凸部合并在一起形成相互连通的第一空腔和预置腔，以及

壳体，与所述底座相连接，并与所述底座之间形成电路腔。

3.根据权利要求2所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述夹板的凸部上设有调节孔，所述夹持构件还包括压力调节件；所述压力调节件通过所述调节孔与钢丝绳相抵压，用以调节钢丝绳与压力传感器之间的挤压力。

4.根据权利要求3所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述调节孔设有螺纹，所述压力调节件包括与之配合的螺杆或螺栓。

5.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述压力传感器包括：

压力感测元件，用于将受到的钢丝绳的压力变换为电信号；以及

调理电路，与所述压力感测元件电连接，将压力感测元件的输出信号调理为传感器标准信号。

6.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，还进一步包括：

振动检测器，其安装在电路腔中，用于感测所述钢丝绳的振动，以获取钢丝绳的振动信号；所述数据处理模块进一步与所述振动检测器电连接，根据钢丝绳的压力信号和振动信号确定抽油机的运行状态。

7.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述振动检测器为加速度传感器，至少获取钢丝绳水平方向的加速度。

8.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，还包括供电模块，用于根据控制单元的相应供电指令，分别为数据传输单元、压力传感器、振动检测器供电或停止供电。

9.根据权利要求8所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述供电模块包括电源和多个开关电路，所述多个开关电路根据收控制单元的供电指令，分别接通或断开数据传输单元、压力传感器或振动检测器的电源。

10.根据权利要求1所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述的数据传输单元进一步配置为无线传输单元。

11.一种抽油机运行状态监测方法，其基于如权利要求1-10中任一项所述的抽油机运行状态监测装置，其中，所述抽油机运行状态监测方法包括：

采集钢丝绳施加的压力信号，以获得包括多个压力值的压力数据；

分析所述多个压力数据；以及

响应于所述多个压力数据符合预置判断条件，确定对应的抽油机运行状态。

12.根据权利要求11所述的抽油机运行状态监测方法，其中在采集钢丝绳施加的压力数据时，还进一步采集钢丝绳的振动数据，以获得钢丝绳在水平方向的位移；

分析所述压力数据和振动数据；

响应于所述压力数据和振动数据符合预置判断条件，确定对应的抽油机运行状态。

13.根据权利要求12所述的抽油机运行状态监测方法，其中，进一步地，预置判断条件为：在抽油机上行过程中，压力值变小，在抽油机下行程中，压力值变大时，对应的抽油机运行状态为正常。

14.根据权利要求13所述的抽油机运行状态监测方法，其中，进一步地，预置判断条件为：当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移为0或小于位移阈值时，对应的抽油机运行状态为停机。

15.根据权利要求13所述的抽油机运行状态监测方法，其中，进一步地，预置判断条件为：当多个压力值相同，或压力值之间的差值小于差值阈值，且钢丝绳的水平方向位移大于位移阈值，对应的抽油机运行状态为异常。

16.根据权利要求11所述的抽油机运行状态监测方法，其中，进一步包括：将抽油机运行状态或获得的压力数据发送到第二设备装置。

17.根据权利要求11所述的抽油机运行状态监测方法，其中，进一步包括：

设置数据采集周期和采集数量；

响应于设置的采集周期和采集数量，采集钢丝绳施加的压力信号，以获得符合采集数量的压力值。

Images