CN110879317A - 一种游梁式抽油机平衡度的测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种游梁式抽油机平衡度的测量方法及系统,属于石油工程抽油机技术领域。本发明提出的测量方法包括以下步骤:(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程;(3)比较下冲程过程中各采样电流值,找出下冲程过程中的电流最大值I下;比较上冲程过程中各采样电流值,找出上冲程过程中的电流最大值I上;(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。本发明通过采集比较的方法获得下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上,使得平衡度的测量更加精确,误差较小,进一步的减少抽油机的磨损,延长抽油机的使用寿命,同时还可以节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种游梁式抽油机平衡度的测量方法及系统,属于石油工程抽油机技术领域。
背景技术
游梁式抽油机是油田采油的关键设备,占抽油机总量的90%以上,其耗电量占油田总耗电量的40%左右。抽油机处于不平衡时,一方面对抽油机、电动机、抽油杆泵等产生磨损,缩短了使用年限;另一方面耗费了大量的电能,因此,准确测量抽油机平衡度并让抽油机处于平衡状态工作就显得尤为重要。石油行业标准《油田生产系统能耗测试与计算方法》SY/T5264-2012中规定了抽油机平衡度测试和计算的两种方法:1.电流法;2.功率法。
公告号为CN 201285417Y的中国实用新型专利授权文献公开了一种便携式功率法抽油机平衡度测试仪,该专利通过功率法进行平衡度的测试,利用高精度数模转换以及微处理器来消除发电功率对有功功率影响,从而提高平衡度的测试精度,但在现场应用中还需要人工携带,到达现场开展测试,因此存在不能在线测量、时效性差的缺陷。
目前,抽油机平衡度测量主要是电流法,即平衡度=下冲程最大电流/上冲程最大电流。采油厂现在采取的是利用钳形电流表人工测量录入,即每天派人不定时到达井场,打开抽油机配电柜,利用携带的钳形电流表,肉眼观察抽油机上下冲程,读取上下冲程中的最大电流,再利用下冲最大电流值比上冲最大电流值来计算获得平衡度。该方法由于仅凭肉眼观测判断抽油机上下冲程和上下冲程最大电流,因而存在时效性差、误差大等问题,同时由于每天需派人到达井场测量,劳动强度大。
近年来,授权公告号为CN 202975197 U的中国实用新型专利文献公开了一种抽油机平衡度自动检测系统,该专利实现了平衡度的在线检测,但是该专利通过简单的位置检测装置判断抽油机的上冲过程以及下冲过程,判断精度差,导致找出的上冲电流最大值I上与下冲电流最大值I下不准确,进而使得平衡度测量不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种游梁式抽油机平衡度的测量方法及系统,用于解决现有抽油机判断上冲过程以及下冲过程精度差的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种游梁式抽油机平衡度的测量方法及系统,一种游梁式抽油机平衡度的测量方法,包括以下步骤:
(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;
(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,则抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',则抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程;
(3)比较在下冲程过程中采集到的各电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较在上冲程过程中采集到的各电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。
本方法通过采集比较的方法确定抽油机依次出现的倾角最大值与倾角最小值,并且记录出现这两个倾角值的时刻,以这两个时刻之间构成的时间段判断抽油机的上冲过程或者下冲过程,之后又通过采集比较的方法获得上冲过程或者下冲过程的最大电流,判断结果精准,误差小,进而计算出精确的平衡度,通过平衡度的精确测量,避免因数据不准确导致工作人员判断失误,进一步的减少抽油机的磨损,延长抽油机的使用寿命,同时还可以节约资源。
进一步的,通过移位比较算法找出倾角最大值与倾角最小值,其中,
倾角最大值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最大值;
倾角最小值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较小值,舍去较大值,该较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较小值,舍去较大值,得到的较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最小值。
移位比较算法的核心在于比较之后只保留需要的数据,这样大大节约了存储空间,提高了计算的效率,进而加快判断过程,更具有实时性。
进一步的,通过移位比较算法来找出上冲电流最大值I上与下冲电流最大值
I下,其中,
上冲电流最大值I上的获取过程为:上冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至上冲程过程结束,找到上冲程过程中的电流最大值;
下冲电流最大值I下的获取过程为:下冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至下冲程过程结束,找到下冲程过程中的电流最大值。
移位比较算法的核心在于比较之后只保留需要的数据,这样大大节约了存储空间,提高了计算的效率,进而加快判断过程,更具有实时性。
进一步的,多次测量平衡度,利用求平均值的方法求得平均平衡度。
经过多次测量取平均,保证平衡度的准确性,避免因单次测量出现失误导致整个结果出现偏差。
一种游梁式抽油机平衡度的测量系统,包括控制模块,控制模块包括处理器和存储器,处理器运行存储在存储器中的计算机程序,以实现如下步骤:
(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;
(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,则抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',则抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程;
(3)比较在下冲程过程中采集到的各电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较在上冲程过程中采集到的各电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。
本系统采用的方法为通过采集比较的方法确定抽油机依次出现的倾角最大值与倾角最小值,并且记录出现这两个倾角值的时刻,以这两个时刻之间构成的时间段判断抽油机的上冲过程或者下冲过程,之后又通过采集比较的方法获得上冲过程或者下冲过程的最大电流,判断结果精准,误差小,进而计算出精确的平衡度,通过平衡度的精确测量,避免因数据不准确导致工作人员判断失误,进一步的减少抽油机的磨损,延长抽油机的使用寿命,同时还可以节约资源。
进一步的,通过移位比较算法找出倾角最大值与倾角最小值,其中,
倾角最大值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最大值;
倾角最小值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较小值,舍去较大值,该较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较小值,舍去较大值,得到的较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最小值。
移位比较算法的核心在于比较之后只保留需要的数据,这样大大节约了存储空间,提高了计算的效率,进而加快判断过程,更具有实时性。
进一步的,通过移位比较算法来找出上冲电流最大值I上与下冲电流最大值I下,其中,
上冲电流最大值I上的获取过程为:上冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至上冲程过程结束,找到上冲程过程中的电流最大值;
下冲电流最大值I下的获取过程为:下冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至下冲程过程结束,找到下冲程过程中的电流最大值。
移位比较算法的核心在于比较之后只保留需要的数据,这样大大节约了存储空间,提高了计算的效率,进而加快判断过程,更具有实时性。
进一步的,多次测量平衡度,利用求平均值的方法求得平均平衡度。
经过多次测量取平均,保证平衡度的准确性,避免因单次测量出现失误导致整个结果出现偏差。
附图说明
图1是本发明系统原理框图;
图2是本发明判断抽油机的上/下冲程起点位置时“移位比较算法”的原理框图;
图3是本发明先下冲后上冲的工作原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
游梁式抽油机平衡度的测量系统实施例:
如图1所示,本发明的测量系统包括电流采集单元、位置采集单元、控制模块以及显示单元,电流采集单元、位置检测单元以及显示单元分别与控制模块连接。
电流采集单元用于采集抽油机的工作电流,获取电流信息是平衡度测量的关键,因此需要准确找出所需的电流信息;位置采集单元用于采集横梁的倾角值信息,通过对倾角值的判断可以确定抽油机的工作状态。
本实施例中的电流采集单元为电流互感器,并且将电流互感器安装在抽油机地面控制柜内,抽油机地面控制柜内还安装有电压互感器,用于采集电压信息。电流传感器和电压传感器具体型号及形式在这里不做限制,只要可以检测电压、电流即可。电压传感器与电流传感器利用串口通信的方式将采集的电压、电流数据发送给控制模块,当然也可以采用无线通信的方式进行数据的传输,有线传输以及无线传输的方式在这里不做限制,只要可以实现数据传输即可。
本实施例中,位置采集单元为设置在抽油机横梁中轴的倾角传感器,作为其他实施方式,也可以将倾角传感器安装在曲柄轴上,也可以采用安装在抽油机变速箱壁的霍尔位置检测单元与安装在曲柄配重装置内侧的磁感应模组够成位置采集单元,对位置采集单元的实施装置以及安装位置不做限制,只要可以检测抽油机的工作位置即可。位置采集单元将采集的数据发送给控制模块,其发送方式可以为有线方式,也可以为无线方式,只要可以实现发送数据即可。
本实施例中,显示单元采用上位机,作为其他实施方式,显示单元也可以是触摸屏等显示装置,只要可以显示计算出的结果并且可以进行人机交互即可。
控制模块在本实施例中采用RTU,作为其他实施方式,也可以是PLC、单片机等各种数据处理单元,其数据处理方式不做限制,只要可以实现以下方法即可。
测量工作过程如图3所示,具体过程包括以下步骤:
1)上位机发出测量平衡度指令,RTU接收指令并控制采集抽油机的横梁倾角值信息以及电流值信息。
本步骤通过倾角传感器采集抽油机的横梁倾角值,通过电流互感器采集抽油机的电流值,而且对工作位置信息的采集以及工作电流信息的采集是同时进行的。
2)根据横梁倾角信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程。
判断过程中,倾角最大值的位置为下冲程起点位置,倾角最小值的位置为上冲程起点位置。将判断过程分为两种判断过程的原因在于,在抽油机工作过程中,RTU接收到测量平衡度的指令时抽油机的工作状态决定的,当抽油机最先采集到倾角最大值时,采用第一种判断过程;当抽油机最先采集到倾角最小值时,采用第二种判断过程,两种判断过程可以全面的进行判断,也可以节约资源。
本实施例中,采用移位比较算法找出抽油机的上/下冲程起点位置。以上述第一种判断过程为例具体说明利用移位比较算法找出抽油机的上/下冲程起点位置的过程,如图2所示:当倾角传感器按照采样周期,采集两个连续的倾角值发送给RTU,RTU对这两个倾角值进行比较并记录采集到这两个数值的时刻,保留较大值,舍去较小值,由于上升过程中倾角值的变化单一,倾角值是逐渐增大的,所以只要连续几个采样周期采集到下一时刻的倾角值都大于上一时刻的倾角值,就能够判断得到抽油机处于上升工作过程中,之后在将保留的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至当采集到下一个采样周期的倾角值小于上一采样周期采集的倾角值时,得到的倾角较大值就是倾角最大值,也就是说,当某一个采样周期的上一个采样周期的倾角值与下一个采样周期的倾角值均小于该采样周期的倾角值,该采样周期的倾角值就是倾角最大值,倾角最大值对应的位置为下冲程起点位置,经过倾角最大值的时刻为t1。
同理,当找到倾角最大值,那么就可以判断抽油机马上就会下冲,在抽油机下冲过程中,倾角传感器采集两个相邻采样周期的倾角值发送给RTU,RTU对这两个倾角值进行比较并记录采集到这两个数值的时刻,保留较小值,舍去较大值,将该较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较小值,舍去较大值,得到的较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,由于下冲过程中倾角值的变化单一,倾角值是逐渐减小的,所以直至当采集到下一个采样周期的倾角值大于上一个采样周期的倾角值时,得到的倾角较小值为倾角最小值,也就是说,当某一个采样周期的上一个采样周期的倾角值与下一个采样周期的倾角值均大于该采样周期的倾角值,该采样周期的倾角值就是倾角最小值,倾角最小值对应的位置为上冲程起点位置,经过倾角最小值的时刻为t2。
接下来抽油机再次上升,再次找到下冲程起点位置,记录此时的时刻为t3,那么就可以得出T1=t2-t1为抽油机下降所用的时间,T2=t3-t2为抽油机上升所用的时间,T1+T2为一个完整冲程所经历的时间。
本实施例中,采用移位比较算法找出抽油机的上/下冲程起点位置,作为其他实施方式,也可以将采集的倾角值数据进行汇总之后进行比较判断,当然这种方法需要同时采集每个采样时刻,记录每个采样的时刻,最终准确找到抽油机上/下冲程起点位置即可。
对于上述所说的第二种判断过程,与第一种判断过程相似,只是第二种判断过程是先上冲后下冲,具体过程不再赘述。
3)比较下冲程过程中各采样电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较上冲程过程中各采样电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
本实施例中采用中移位比较算法得到下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上,如果步骤2)中采用第一种判断过程,那么本步骤同样以第一种判断过程来说明采用移位比较算法找出的电流最大值:在t2-t1时间段内,从t1时刻开始,按照采样周期,采集两个相邻采样周期的电流值,将采集的两个电流值发送到RTU,RTU对这两个电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至到t2时刻,保留的电流较大值为下冲过程中的下冲电流最大值I下;同理,在t3-t2时间段内,从t2时刻开始,按照采样周期,采集两个相邻采样周期的电流值,将采集的两个电流值发送到RTU,RTU对这两个电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至到t3时刻,保留的电流较大值为上冲过程中的上冲电流最大值I上。
如果步骤2)中采用的是第二种判断过程,那么本步骤采用移位比较算法找出的电流最大值的方法与上述方法基本相同,只是先获取上冲电流最大值I上,再获取下冲电流最大值I下,具体获取过程不在这里赘述。
本实施例采用移位比较算法得到下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上,作为其他实施方式,也可以将在某个过程中所有采集电流值汇总之后进行比较,也可以得出上冲过程与下冲过程中的电流最大值。
4)通过下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得出平衡度,即平衡度=I下/I上。
5)重复步骤2)、3)、4),多次测量平衡度,取平均,得到更加精确的抽油机平衡度,之后在显示单元进行显示,经过工作人员对平衡度的判断作出相应的处理,以减少抽油机的磨损,延长抽油机的使用寿命。
游梁式抽油机平衡度的测量方法实施例:
游梁式抽油机平衡度的测量方法,包括以下步骤:
(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;
(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,则抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',则抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程;
(3)比较在下冲程过程中采集到的各电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较在上冲程过程中采集到的各电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。
关于本方法的具体实施过程在上述测量系统实施例中已经详细介绍,在这里不一一赘述。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体的说明,但本发明并不限于以上实例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同变形和替换,这些等同变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种游梁式抽油机平衡度的测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;
(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,则抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',则抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程;
(3)比较在下冲程过程中采集到的各电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较在上冲程过程中采集到的各电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。
2.根据权利要求1所述的游梁式抽油机平衡度的测量方法,其特征在于,通过移位比较算法找出倾角最大值与倾角最小值,其中,
倾角最大值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最大值;
倾角最小值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较小值,舍去较大值,该较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较小值,舍去较大值,得到的较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最小值。
3.根据权利要求1或2所述的游梁式抽油机平衡度的测量方法,其特征在于,通过移位比较算法找出上冲电流最大值I上与下冲电流最大值I下,其中,
上冲电流最大值I上的获取过程为:上冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至上冲程过程结束,找到上冲程过程中的电流最大值;
下冲电流最大值I下的获取过程为:下冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至下冲程过程结束,找到下冲程过程中的电流最大值。
4.根据权利要求3所述的游梁式抽油机平衡度的测量方法,其特征在于,多次测量平衡度,利用求平均值的方法求得平均平衡度。
5.一种游梁式抽油机平衡度的测量系统,其特征在于,包括控制模块,所述控制模块包括处理器和存储器,所述处理器运行存储在所述存储器中的计算机程序,以实现如下步骤:
(1)采集抽油机横梁的倾角值信息以及电流值信息;
(2)根据倾角值信息判断抽油机一个完整冲程中的上冲程过程和下冲程过程,包括第一种判断过程或者第二种判断过程,其中,
第一种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t1,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t2,接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最大值时,记录该第二次倾角最大值的采样时刻t3,则抽油机在所述采样时刻t1与采样时刻t2之间构成的时间段内处于下冲程过程,在所述采样时刻t2与采样时刻t3之间构成的时间段内处于上冲程过程;
第二种判断过程为:按照各倾角值的采样时刻的先后顺序,比较各倾角值的大小,当第一次出现倾角最小值时,记录该第一次倾角最小值的采样时刻t1',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第一次出现倾角最大值时,记录该第一次倾角最大值的采样时刻t2',接着继续比较后续各倾角值的大小,当第二次出现倾角最小值时,记录该第二次倾角最小值的采样时刻t3',则抽油机在所述采样时刻t1'与采样时刻t2'之间构成的时间段内处于上冲程过程,在所述采样时刻t2'与采样时刻t3'之间构成的时间段内处于下冲程过程;
(3)比较在下冲程过程中采集到的各电流值,找出下冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为下冲电流最大值I下;比较在上冲程过程中采集到的各电流值,找出上冲程过程中的电流最大值,定义该电流最大值为上冲电流最大值I上;
(4)根据下冲电流最大值I下与上冲电流最大值I上计算得到平衡度。
6.根据权利要求5所述的游梁式抽油机平衡度的测量系统,其特征在于,通过移位比较算法找出倾角最大值与倾角最小值,其中,
倾角最大值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最大值;
倾角最小值的获取过程为:按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的倾角值,保留较小值,舍去较大值,该较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,保留较小值,舍去较大值,得到的较小值继续与下一个采样周期采集到的倾角值进行比较,直至找到倾角最小值。
7.根据权利要求5或6所述的游梁式抽油机平衡度的测量系统,其特征在于,通过移位比较算法找出上冲电流最大值I上与下冲电流最大值I下,其中,
上冲电流最大值I上的获取过程为:上冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至上冲程过程结束,找到上冲程过程中的电流最大值;
下冲电流最大值I下的获取过程为:下冲程过程中,按照采样周期,比较两个相邻采样周期采集到的电流值,保留较大值,舍去较小值,该较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,保留较大值,舍去较小值,得到的较大值继续与下一个采样周期采集到的电流值进行比较,直至下冲程过程结束,找到下冲程过程中的电流最大值。
8.根据权利要求7所述的游梁式抽油机平衡度的测量系统,其特征在于,多次测量平衡度,利用求平均值的方法求得平均平衡度。
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