CN111800153A - 一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，包括无线发射接收装置本体，所述无线发射接收装置本体上设置有发射端和接收端，其中，所述发射端与数字化示功图传感器连接；所述接收端与便携式示功图仪器主机相连；所述发射端与接收端之间通过无线协议连接；本发明的无线发射接收装置相对于现有的近距离无线通信技术，其数据传输效率高、成本低、安全性高、定位精确。
Description
技术领域
本发明属于油田仪器仪表、自动化领域，具体涉及一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置。
背景技术
光杆(地面)示功图是抽油机悬点载荷随其位移变化规律的图形。取得光杆示功图的简单准确的办法是利用动力仪对抽油井进行实测。利用实测示功图可求得悬点实际载荷，用于机、杆、泵的工作状况分析(诊断)，以判断油井与设备故障。
现有常用的示功图测试仪器有便携式和数字化在线式两种，便携式仪器主要有CZY-2综合测试仪、PMTS3.1型抽油机系统效率测试仪、XTZH-III型机采系统效率综合测试仪等，包含测试主机和动力仪两部分。采用载荷、位移、电流、电压、电功率、液面等传感器，可以输出示功图、电流曲线、电压曲线、功率曲线等。
数字化示功图传感器是一种数字化产品，是打造数字化井场的一个配套产品，通过与现场RTU配合实现远程示功图采集。目前现场使用有两种类型：一是由太阳能板供电，采用无线频率与现场RTU通讯，一般外置于抽油机悬绳器；二是采用有线线缆与现场RTU通讯，一般将其嵌入抽油机悬绳器中，使其成为一体。
目前是依照SY/T5864-2012《抽油机井示功图测试》，进行抽油机井示功图的测试，包括测试工具及配件准备、安装仪器、示功图测试等工作。其所述步骤，是便携式示功图测试仪器操作安装测试过程。
目前，物联网中使用较广泛的近距离无线通信技术有无线局域网802.11(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)、红外数据传输(IrDA)、ZigBee、NFC、超宽频(Ultra WideBand)、DECT等。
⑴Wi-Fi
Wi-Fi又称802.11标准，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。Wi-Fi技术具有无线电波的覆盖范围广、速度快、可靠性高的优点，其缺点是它的信号会随着离节点距离的增加而减弱。
⑵蓝牙
蓝牙(
)是一种使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波。蓝牙技术具有可同时传输语音和数据、可以建立临时性的对等连接、模块体积很小、便于集成、低功耗的优点，但其传输距离短、抗干扰能力不强、芯片价格高。
⑶IrDA
IrDA红外连接技术是一种视距传输，其优点是通信成本低廉、体积小、功耗低、连接方便、简单易用，缺点是两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于2台(非多台)设备之间的连接。
⑷ZigBee
ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，其具有功耗低、成本低、网络容量大、工作频段灵活的优点，但其数据传输速率低、有效范围小。
⑸超宽频(Ultra WideBand)
UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其优点是系统结构的实现比较简单、高速的数据传输、功耗低、安全性高、定位精确，但其对速率要求非常高(大于100Mb/s)的LANs或PANs，需要投入昂贵的光纤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，利用已安装的示功图传感器，减少油田现场系统效率测试工具安装工作量，解决了油田现场系统效率测试过程中测试工具安装时间占比高、存在安全隐患，提高了测试工作效率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，包括无线发射接收装置本体，所述无线发射接收装置本体上设置有发射端和接收端，其中，所述发射端与数字化示功图传感器连接；所述接收端与便携式示功图仪器主机相连；所述发射端与接收端之间通过无线协议连接。
优选地，所述无线协议为无线2.4GHz、无线5GHz或无线433MHz。
优选地，所述发射端通过DB9接头信号线与数字化示功图传感器相连。
优选地，所述发射器通过DB9接头信号线与数字化示功图传感器相连。
优选地，所述发射端包括壳体，所述壳体内设置有发射器和第一电源，其中，所述第一电源与发射器连接，用于向发射器供电；所述发射器包括控制电路和发射天线，所述控制电路用于接收数字化示功图传感器传输的载荷和位移数据信息，并将接收到的载荷和位移数据信息通过发射天线传输到接收端。
优选地，所述发射端上设置有磁铁，通过吸附方式固定在抽油机悬绳器上。
优选地，所述接收端包括外壳，所述外壳的内腔中设置有接收器和第二电源，其中，所述第二电源与接收器连接，用于向接收器提供电源；所述接收器包括接收控制电路和接收天线，所述接收天线用于接收发射端传输的载荷和位移数据信息，并将接收到的载荷和位移数据信息传输至接收控制电路；所述接收控制电路用于将载荷和位移数据信息进行转换，之后传输至便携式示功图仪器主机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，利用无线发射接收装置将抽油机上现有的数字化示功图传感器和便携式示功图仪器主机连接，开展抽油机井示功图测试工作，达到利用现有设备、节约时间、提高测试效率的目的；对于目前现场在用的便携式系统效率测试仪，每口井测试一次，需要停抽油机、安装示功仪、启抽油机、示功图测试、停抽油机、拆卸示功仪等工序，时间10-20分钟。而使用该装置，可以节约5－10分钟左右。在不增加测试人员、工具的情况下，可以缩减一半以上的测试时间，可有效的提高现场系统效率或示功图的测试效率，降低测试人员的安装、拆卸劳动强度。同时，本发明的无线发射接收装置相对于现有的近距离无线通信技术，其数据传输效率高、成本低、安全性高、定位精确。
附图说明
图1是发射端的结构示意图；
图2是发射器的结构示意图；
图3是接收器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，包括无线发射接收装置本体，所述无线发射接收装置本体上设置有发射端和接收端；其中，所述发射端和接收端之间通过无线2.4GHz、无线5GHz或无线433MHz连接。
所述发射端与数字化示功图传感器连接，用于将数字化示功图传感器采集到的抽油机悬点载荷和位移数据信息传送到接收端。
所述接收端与便携式示功图仪器主机相连，用于将接收到的抽油机悬点载荷、位移数据输送到仪器主机，绘制成抽油机井示功图。
所述发射端通过DB9接头信号线与数字化示功图传感器相连。
如图1所示，所述发射端包括壳体1，所述壳体1内设置有发射器和第一电源5，其中，所述第一电源5为可充电电源，该第一电源5与发射器连接，用于向发射器供电。
所述发射器通过DB9接头信号线6与数字化示功图传感器相连。
所述壳体的外壁上设置有磁铁2，用于吸附在抽油机悬绳器上。
如图2所示，所述发射器包括控制电路和发射天线4，其中，所述控制电路用于接收数字化示功图传感器传输的载荷和位移数据信息，并将接收到的载荷和位移数据信息通过发射天线4传输到接收端。
所述控制电路还连接有电源指示灯3，用于电量指示和信号传输指示。
所述接收端通过DB9接头信号线与便携式示功图仪器主机相连。
所述接收端包括外壳，所述外壳的内腔中设置有接收器和第二电源，其中，所述第二电源为可充电电源，该第二电源与接收器连接，用于向接收器提供电源。
所述接收器通过DB9接头信号线与便携式示功图仪器主机相连。
如图3所示，所述接收器包括控制电路和接收天线，接收天线将接收到的载荷和位移数据信息传输至接收控制电路；所述接收控制电路用于将载荷和位移数据信息进行编码转换，之后传输至便携式系统效率测试仪主机或综合测试仪主机。
所述接收器使用的无线频率段由现场数字化示功图传感器类型决定，一是对于无线数字化示功图传感器，采用其与现场RTU通讯的频率进行数据接收，常用频率为433MHz；二是对于采用有线数字化示功图传感器，通过增加发射端进行通讯数据接收，常用频率为2.4GHz(5GHz)。
实施例
目前有近5万口油井，全部采用游梁式抽油机生产，每口抽油机井每个月至少要测试一次示功图，进行生产动态跟踪对比。
对于采用无线数字化示功图传感器的油井，从停抽油机、安装示功仪、启抽油机、示功图测试、停抽油机、拆卸示功仪等程序，需要10-20分钟，一天按8小时净测试时间计算，只能测试24-48口井的示功图。
若油田地处黄土高原，梁峁交错，道路崎岖，则很难达到8小时净测试时间，则每天测试的井数更少。一个井区管理按100-150口抽油机井计算，每个月2个测井工测试示功图的时间在3-5天，测井工还有每月动液面测试、资料处理、上报等任务，每个井区也就1-2名测井工，有时遇到雨雪连绵天，还需要从技术员岗位抽调人员兼职测井工作。
而使用本装置，可以在不停抽油机的情况下开展示功图测试，只需要5分钟左右。在不增加测试人员、仪器和时间的情况下，可以缩减一半以上的测试时间，有效的提高了测试效率，降低了测试人员的安装、拆卸劳动强度。
Claims (7)
1.一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，包括无线发射接收装置本体，所述无线发射接收装置本体上设置有发射端和接收端，其中，所述发射端与数字化示功图传感器连接；所述接收端与便携式示功图仪器主机相连；所述发射端与接收端之间通过无线协议连接。
2.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述无线协议为无线2.4GHz、无线5GHz或无线433MHz。
3.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述发射端通过DB9接头信号线与数字化示功图传感器相连。
4.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述发射器通过DB9接头信号线与数字化示功图传感器相连。
5.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述发射端包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有发射器和第一电源(5)，其中，所述第一电源(5)与发射器连接，用于向发射器供电；所述发射器包括控制电路和发射天线(4)，所述控制电路用于接收数字化示功图传感器传输的载荷和位移数据信息，并将接收到的载荷和位移数据信息通过发射天线(4)传输到接收端。
6.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述发射端上设置有磁铁，通过吸附方式固定在抽油机悬绳器上。
7.根据权利要求1所述的一种用作传递载荷位移测试数据的无线发射接收装置，其特征在于，所述接收端包括外壳，所述外壳的内腔中设置有接收器和第二电源，其中，所述第二电源与接收器连接，用于向接收器提供电源；所述接收器包括接收控制电路和接收天线，所述接收天线用于接收发射端传输的载荷和位移数据信息，并将接收到的载荷和位移数据信息传输至接收控制电路；所述接收控制电路用于将载荷和位移数据信息进行转换，之后传输至便携式示功图仪器主机。
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