CN111255440A - 一种抽油机无线示功系统及组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽油机无线示功系统及组网方法，属于抽油机检测领域，所述一种抽油机无线示功系统包括：多台无线示功仪和一台无线终端系统，所述无线示功仪同无线终端系统通过无线的方式进行数据传输；本发明的抽油机无线示功系统可同时实现对多个油井抽油机进行数据采集，做到了真正的智能化组网检测，大大的节约了成本，提高了系统的可靠性和油井抽油的生产效率。
Description
技术领域
本发明属于抽油机安全生产检测领域，特别是一种抽油机无线示功系统及组网方法。
背景技术
抽油机井抽油是现在原油开采最普遍的工艺之一，然而大部分油井都分布在偏僻的野外，为设备的安装与维护增加了难度。当前油井主要采用人工巡井的方式对抽油机的工作状态进行检查，即只能靠人为的去观测检查，不仅浪费时间和人力，而且维护成本很高，如果抽油机出现问题而巡查不到位，则会出现重大的安全生产事故，从而造成重大经济损失，因此提高油井的自动化检测对油田抽油机井抽油的生产和控制具有重大的意义。
尽管当前有部分油井也开始陆续采用了无线示功仪，但是传统的无线示功仪都是采用电池进行供电，安装于抽油杆上，由于电池储能量有限，为了保证系统能在一段较长时间内稳定工作，无线示功仪需工作在间隙性休眠模式，即发送一组数据后，马上进入休眠状态，休眠完成后再唤醒整个系统进行下一组数据发送；在间隙性休眠工作状态下，传统无线示功仪将数据传送到无线接收模块，只能通过点对点的进行传送实现，这会大大增加无线接收模块数量及功耗，进而增加系统成本，同时由于接收模块的数量增加，系统可靠性也大大降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抽油机无线示功系统及组网方法，解决传统无线示功仪组网方式系统复杂成本高，可靠性低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种抽油机无线示功仪智能组网系统，包括多台无线示功仪、一台无线终端系统，无线示功仪同无线终端系统通过无线的方式进行数据传输；
所述无线示功仪安装于抽油机的抽油杆上；
所述无线示功仪采集抽油杆的载荷量和位移量，然后将测功数据发送给无线终端系统；
所述无线终端系统接收无线示功仪传来的测功数据，同时实现对无线示功仪的控制和设置。
进一步地，抽油机无线示功仪系统的组网方法中一台无线终端系统通过轮询的方式采集多台工作于间隙休眠唤醒状态的无线示功仪的测功数据。
所述抽油机无线示功系统组网方法，包括以下步骤：
第一步、启动所有无线示功仪；
第二步、无线终端系统对所有无线示功仪按1到N进行编码，N为大于0的整数，设定接收无线示功仪1到N发送数据的时间为T到N*T，相互之间发送数据的时间间隔为T；设定无线终端系统定时器初始时间为t=0，定时周期为N*T，并启动定时器;初始化设备号n=1；
第三步、当定时时间t=nT时，无线终端系统向无线示功仪n发送设定编号数据n和休眠时间N*T，对无线示功仪n进行编号和休眠时间设定；
第四步、无线示功仪n接收完成数据后，向无线终端系统发送一个响应信号ACKn，然后开始进入休眠模式，并进行休眠计数；
第五步、判断无线终端系统是否正确接收到响应信号ACKn；
第六步、如果否，则无线终端系统报告无线示功仪n故障；
第七步、如果是，则设备号递增，n=n+1；
第八步、判断n是否大于N，如果否，则返回第三步；
第九步、初始化定时器计数时间t=0；
第十步、初始化设备号n=1；
第十一步、无线示功仪n经过N*T段时间的休眠后，开始被唤醒；
第十二步、无线示功仪向无线终端系统发送载荷量及位移量数据；
第十三步、无线终端系统接收数据后记录下此时的接收时间t，并算出实际时间的时间偏差值△t=nT-t，设△T为时间偏差的限定值；
第十四步、判断时间偏差值△t绝对值是否大于△T；
第十五步、如果是，则无线终端系统将时间偏差值△t发送给无线示功仪n，无线示功仪（1） n根据接收的△t进行休眠时间校正，校正后的休眠时间为休眠时间为NT+△t；
第十六步、如果否，则无线终端系统向无线示功仪n发送时间偏差正常响应信号；
第十七步、无线终端系统对数据进行解码，并通过绘制示功图等对测功数据进行分析和处理；
第十八步、设备号递增，n=n+1；
第十九步、判断n是否大于N，如果否，则返回第十一步；
第二十步、如果是，则无线终端系统清零定时器计数时间t=0，然后再返回第九步。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明无线发送模块与无线终端系统之间通过无线通讯方式传输数据，在多个无线示功仪间隙性休眠状态下也能与无线终端系统进行无障碍组网传输。
2、本发明采用一个无线接收模块对多台无线示功仪的数据进行接收，极大地降低了无线接收模块的数量及功耗，降低了系统的成本，可靠性高，经济性强。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种抽油机无线示功系统组网框图。
图2为本发明实施例所述的抽油机无线示功系统组成框图。
图3为本发明实施例所述的抽油机无线示功系统的组网流程图。
图中：无线示功仪1；无线终端系统2；压力载荷传感器3；加速度传感器4；控制器5；无线发送模块6；无线接收模块7；远程终端RTU 8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明中抽油机无线示功系统包括多台无线示功仪1和一台无线终端系统2，无线示功仪1同无线终端系统2通过无线的方式进行数据传输；
所述无线示功仪1安装于抽油机的抽油杆上；
所述无线示功仪1采集抽油杆的载荷量和位移量，然后将测功数据发送给无线终端系统2；
所述无线终端系统2接收无线示功仪1传来的测功数据，同时实现对无线示功仪1的控制和设置。
如图2所示，示功仪1由压力载荷传感器3、加速度传感器4、控制器5及无线发送模块6组成；
无线终端系统2由无线接收模块7及远程终端RTU 8组成；
压力载荷传感器3采集抽油杆的载荷重量；
加速度传感器4负责采集抽油杆的加速度；
控制器5接收压力载荷传感器3采集的载荷信号及加速度传感器4采集的加速度信号，算出抽油杆的载荷及位移，再将算出的数据送入无线发送模块6中，并接收无线发送模块6收到的数据；
无线发送模块6接收控制器5送来的抽油杆的载荷及位移数据并发送给无线接收模块7，同时接收无线接收模块7发送来的数据并送到控制器5中；
无线接收模块7将从无线发送模块6接收到的数据送到远程终端RTU 8，并接收远程终端RTU 8传来的数据发送给无线发送模块6；
远程终端RTU 8对示功数据进行综合分析处理，同时实现对示功仪的设置和控制。
图3是本发明中一种抽油机无线示功系统的组网方法，包括以下步骤：
第一步、启动所有无线示功仪1；
第二步、无线终端系统2对所有无线示功仪1按1到N进行编码，N为大于0的整数，设定接收无线示功仪1从1到N发送数据的时间为T到N*T，相互之间发送数据的时间间隔为T；设定无线终端系统定时器初始时间为t=0，定时周期为N*T，并启动定时器;初始化设备号n=1；
第三步、当定时时间t=nT时，无线终端系统2向无线示功仪1 n发送设定编号数据n和休眠时间N*T，对无线示功仪1 n进行编号和休眠时间设定；
第四步、无线示功仪1 n接收完成数据后，向无线终端系统2发送一个响应信号ACKn，然后开始进入休眠模式，并进行休眠计数；
第五步、判断无线终端系统2是否正确接收到响应信号ACKn；
第六步、如果否，则无线终端系统2报告无线示功仪1 n故障；
第七步、如果是，则设备号递增，n=n+1；
第八步、判断n是否大于N，如果否，则返回第三步；
第九步、初始化定时器计数时间t=0；
第十步、初始化设备号n=1；
第十一步、无线示功仪1 n经过N*T段时间的休眠后，开始被唤醒；
第十二步、无线示功仪1向无线终端系统2发送载荷量及位移量数据；
第十三步、无线终端系统2接收数据后记录下此时的接收时间t，并算出实际时间的时间偏差值△t=nT-t，设△T为时间偏差的限定值；
第十四步、判断时间偏差值△t绝对值是否大于△T；
第十五步、如果是，则无线终端系统（2）将时间偏差值△t发送给无线示功仪1 n，无线示功仪1 n根据接收的△t进行休眠时间校正，校正后的休眠时间为休眠时间为NT+△t；
第十六步、如果否，则无线终端系统2 向无线示功仪1 n发送时间偏差正常响应信号；
第十七步、无线终端系统2对数据进行解码，并通过绘制示功图等对测功数据进行分析和处理；
第十八步、设备号递增，n=n+1；
第十九步、判断n是否大于N，如果否，则返回第十一步；
第二十步、如果是，则无线终端系统2清零定时器计数时间t=0，然后再返回第九步。
Claims (3)
1.一种抽油机无线示功系统，其特征在于，包括多台无线示功仪（1）、一台无线终端系统（2），所述无线示功仪（1）同无线终端系统（2）通过无线的方式进行数据传输；
所述无线示功仪（1）安装于抽油机的抽油杆上，所述无线示功仪（1）采集抽油杆的载荷量和位移量，然后将测功数据发送给无线终端系统（2）；
所述无线终端系统（2）接收无线测功仪（1）传来的测功数据，同时实现对无线测功仪（1）的控制和设置。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机无线示功系统，其特征在于，所述一台无线终端系统（2）通过轮询的方式采集多台工作于间隙休眠唤醒状态的无线示功仪（1）的测功数据。
3.根据权利要求1所述一种抽油机无线示功系统的组网方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、启动所有无线示功仪（1）；
第二步、无线终端系统（2）对所有无线示功仪（1）按1到N进行编码，N为大于0的整数，设定接收无线示功仪（1）1到N发送数据的时间为T到N*T，相互之间发送数据的时间间隔为T；设定无线终端系统定时器初始时间为t=0，定时周期为N*T，并启动定时器;初始化设备号n=1；
第三步、当定时时间t=nT时，无线终端系统（2）向无线示功仪（1）n发送设定编号数据n和休眠时间N*T，对无线示功仪（1）n进行编号和休眠时间设定；
第四步、无线示功仪（1）n接收完成数据后，向无线终端系统（2）发送一个响应信号ACKn，然后开始进入休眠模式，并进行休眠计数；
第五步、判断无线终端系统（2）是否正确接收到响应信号ACKn；
第六步、如果否，则无线终端系统（2）报告无线示功仪（1）n故障；
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2020
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