CN114255560A - 用于消除抽油机间开安全隐患的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，该用于消除抽油机间开安全隐患的系统包括对接近抽油机的物体进行监测的多个接近开关、对外发出预警信号的预警装置和控制抽油机启停的主控制器，各接近开关环设于抽油机的外围，预警装置设置于靠近抽油机的位置，各接近开关的监测信号输出端与主控制器的监测信号接收端电性连接，抽油机的供电线路上设置有第一继电器，主控制器的控制信号输出端分别与预警装置的控制端和第一继电器的控制端电性连接；主控制器控制预警装置在对外发送预警信号的同时第一继电器由开路状态转换为通路状态，以使抽油机停止工作。本发明解决了抽油机在暂时关闭状态下存在安全隐患的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及采油工程技术领域，尤其涉及一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统。
背景技术
目前，在采油工程领域中，由于抽油机设置于室外露天环境中，无法对抽油机做到完全监管，这就导致在抽油机暂时关闭期间有可能会有动物或者非操作人员在抽油机上攀爬，甚至进入到抽油机的内部，此时一旦抽油机突然启动而动物或者非操作人员无法及时从抽油机上撤离，不仅会对抽油机造成损坏，甚至可能会造成人身伤亡等严重的安全事故，后果不堪设想。
针对相关技术中抽油机在暂时关闭状态下存在安全隐患的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，可实时监测靠近抽油机的物体，并发出声、光或者超声波等报警信号，从而对靠近抽油机的动物和非操作人员起到驱散、警告的作用，并能够根据监测信息对抽油机的启停状态进行实时控制，避免事故的发生，有效保证抽油机间开状态下的安全作业。
本发明的目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供了一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统包括对接近抽油机的物体进行监测的多个接近开关、对外发出预警信号的预警装置和控制所述抽油机启停的主控制器，其中：
各所述接近开关环设于所述抽油机的外围，所述预警装置设置于靠近所述抽油机的位置，各所述接近开关的监测信号输出端与所述主控制器的监测信号接收端电性连接，所述抽油机的供电线路上设置有第一继电器，所述主控制器的控制信号输出端分别与所述预警装置的控制端和所述第一继电器的控制端电性连接；
所述主控制器控制所述预警装置在对外发送预警信号的同时所述第一继电器由开路状态转换为通路状态，以使所述抽油机停止工作。
在本发明的一较佳实施方式中，所述抽油机的外围环绕所述抽油机设置有防护栏。
在本发明的一较佳实施方式中，所述防护栏采用钢板制成，在所述防护栏的外壁上包覆有由玻璃纤维制成的防护层。
在本发明的一较佳实施方式中，所述预警装置包括多个光报警设备，各所述光报警设备的控制端均与所述主控制器的控制信号输出端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述预警装置包括多个超声波发生设备，各所述超声波发生设备的控制端均与所述主控制器的控制信号输出端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述预警装置包括多个音频设备，各所述音频设备的控制端均与所述主控制器的控制信号输出端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述第一继电器的内部设置有检测流过所述第一继电器电流值的电流传感器。
在本发明的一较佳实施方式中，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括供电装置，所述供电装置包括太阳能板，所述太阳能板的供电端与所述主控制器的电源端电性连接，所述主控制器的供电端与用电设备的电源端电性连接；
其中，所述用电设备包括各所述接近开关和所述预警装置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述太阳能板的供电端与所述主控制器的电源端之间的连接线路上设置有空气开关、第二继电器和/或熔断器。
在本发明的一较佳实施方式中，所述供电装置还包括支架和底座，所述底座的内部形成有容置腔，在所述容置腔内填装有压舱砂石，所述底座埋设于土壤中，所述支架设置于所述底座的顶部，所述太阳能板设置于所述支架上。
在本发明的一较佳实施方式中，所述底座的底部设置有防雷接地基础桩，所述防雷接地基础桩埋设于所述底座下方的土壤中。
在本发明的一较佳实施方式中，所述预警装置设置于所述抽油机的顶部或者所述支架的顶部。
在本发明的一较佳实施方式中，所述供电装置还包括蓄电池和蓄电池充电控制器，所述蓄电池充电控制器分别与所述太阳能板的供电端和所述蓄电池的电源端电性连接，所述蓄电池的供电端与所述主控制器的电源端电性连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述蓄电池充电控制器与所述太阳能板之间的连接线路上、所述蓄电池充电控制器与所述蓄电池之间的连接线路上以及所述蓄电池与所述主控制器之间的连接线路上分别设置有空气开关、第二继电器和/或熔断器。
在本发明的一较佳实施方式中，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括控制柜和蓄电池柜，所述控制柜和所述蓄电池柜均设置于所述底座的顶部，所述主控制器和所述蓄电池分别设置于所述控制柜的内部和所述蓄电池柜的内部。
由上所述，本发明的用于消除抽油机间开安全隐患的系统的特点及优点是：在抽油机的外围环绕抽油机设置有多个接近开关，通过接近开关可实时对接近抽油机的物体进行监测，当接近开关监测到有物体靠近抽油机至预设距离阀值范围内后，通过主控制器接收接近开关的监测信号并控制预警装置对外发出预警信号，以对靠近抽油机的动物或者非操作人员起到驱散、警告的作用，尽可能制止动物或者非操作人员在抽油机上攀爬的危险行为。另外，在抽油机的供电线路上设置有第一继电器，主控制器可对第一继电器的通断状态进行控制，在使用过程中，主控制器控制预警装置对外发送预警信号与控制第一继电器由开路状态转换为通路状态同步进行，从而在发送预警信号的同时控制抽油机停止工作，避免工作状态下的抽油机受到损坏，有效避免安全事故的发生。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
其中：
图1：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统的结构示意图。
图2：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统的电路连接结构图。
图3：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统的电路结构框图。
图4：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统中供电装置的左视剖视图。
图5：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统中供电装置的俯视剖视图。
图6：为本发明用于消除抽油机间开安全隐患的系统中供电装置的正视剖视图。
本发明中的附图标号为：
1、接近开关； 2、预警装置；
3、防护栏； 4、供电装置；
401、太阳能板； 402、支架；
403、底座； 404、容置腔；
405、压舱砂石； 406、蓄电池柜；
407、光报警设备； 408、超声波发生设备；
409、控制柜； 410、蓄电池；
411、音频设备； 5、抽油机；
6、防雷接地基础桩； 7、主控制器；
8、蓄电池充电控制器； 9、上位机；
10、第一继电器； 11、空气开关；
12、电流传感器； 13、用电设备；
14、第二继电器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1至图6所示，本发明提供了一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，该用于消除抽油机间开安全隐患的系统包括多个接近开关1、预警装置2和主控制器7，多个接近开关1均用于对接近抽油机5的物体(动物或者非操作人员)进行监测，预警装置2用于对外发出预警信号，主控制器7用于控制抽油机5的启停。其中：各接近开关1环绕设置于抽油机5的外围，预警装置2设置于靠近抽油机5的位置(即：预警装置2所发送的预警信号能被靠近抽油机5的动物或者非操作人员清晰的听到)，各接近开关1的监测信号输出端与主控制器7的监测信号接收端电性连接，抽油机5的供电线路上设置有第一继电器10，主控制器7的控制信号输出端分别与预警装置2的控制端和第一继电器10的控制端电性连接；通过主控制器7在控制预警装置2在对外发送预警信号的同时控制第一继电器10由开路状态转换为通路状态，以使预警装置2在发送预警信号时抽油机5进入停止工作状态。
本发明在抽油机5的外围环绕抽油机5设置有多个接近开关1，通过接近开关1可实时对接近抽油机5的物体(动物或者非操作人员)进行监测，当接近开关1监测到有物体靠近抽油机5至预设距离阀值范围内后，通过主控制器7接收接近开关1的监测信号并控制预警装置2对外发出预警信号(声、光或者超声波等)，以对靠近抽油机5的动物或者非操作人员起到驱散、警告的作用，尽可能制止动物或者非操作人员在抽油机5上攀爬的危险行为。另外，在抽油机5的供电线路上设置有第一继电器10，主控制器7可对第一继电器10的通断状态进行控制，在使用过程中，主控制器7控制预警装置2对外发送预警信号与控制第一继电器10由开路状态转换为通路状态同步进行，从而在发送预警信号的同时控制抽油机5停止工作，避免工作状态下的抽油机5受到损坏，有效避免安全事故的发生。
在本发明的一个可选实施例中，如图1所示，抽油机5的外围环绕抽油机5设置有一定高度的防护栏3，各接近开关1均设置于防护栏3内。通过防护栏3对动物或者非操作人员起到阻拦和警示的作用。
进一步的，防护栏3可采用但不限于钢板制成，在防护栏3的外壁上包覆有由玻璃纤维制成的防护层。提高防护栏3的强度，降低防护栏3的损坏几率，延长防护栏3能够在露天环境中的使用寿命。
在本发明的一个可选实施例中，如图3所示，第一继电器10的内部设置有检测流过第一继电器10电流值的电流传感器12，电流传感器12的检测信号输出端与主控制器7的检测信号接收端电性连接，通过电流传感器12可实时采集流过第一继电器10的电流数据来判断抽油机5是否处于工作状态。具体的，如果检测到有大于2A的电流流过第一继电器10，则可判断抽油机5处于工作状态，此时第一继电器10处于开路状态；如果检测到流过第一继电器10的电流值等于2A或者小于2A，则第一继电器10处于通路状态，从而可判断抽油机5处于间开的停止工作阶段，各接近开关1以及预警装置2均处于正常工作状态。
在本发明的一个可选实施例中，如图1至图3、图5所示，预警装置2包括多个光报警设备407、多个超声波发生设备408和多个音频设备411，各光报警设备407的控制端、各超声波发生设备408的控制端和各音频设备411的控制端均与主控制器7的控制信号输出端电性连接。在本发明中接近开关1为一种位移传感器，它不需要接触到被监测物体即可采集到物体与自身之间的距离信息，当物体移向接近开关1并接近到一定距离(即：检出距离)时，接近开关1将监测到的距离信息发送给主控制器7，主控制器7根据接收到的距离信息再向预警装置2发送控制信号，以控制预警装置2进行预警，将警告声音传递给非操作人员提醒其此处为危险区域。另外，各接近开关1均设置于防护栏3上一定高度的位置，各接近开关1相互配合环绕抽油机5均匀排布，以确保无任何监测死角，接近开关1还应具备调整监测距离的功能，可根据实际需要调节接近开关1监测的距离阀值。
具体的，如果非操作人员为成年人，则主控制器7控制音频设备411发出“禁止接近和攀爬抽油机”等声音(预先在音频设备411中录制)，并用声音解释抽油机5的间开工况；如果非操作人员为未成年人，则主控制器7控制音频设备411发出“如果攀爬抽油机警察将来抓捕”等声音，并同时控制光报警设备407进行发光、闪烁报警，以达到对未成年人驱赶的目的。因为有时抽油机5附近有人居住，如果采用声音报警24小时不间断工作的方式会对周边居民产生声污染，因此本发明先通过接近开关1对抽油机5周围进行监测，当有物体接近时再进行报警；当无物体接近时，音频设备411不发声，音频设备411具有可调声音分贝的功能，可根据抽油机5所处的外界环境调节报警音量。
另外，因为采油井大多处于野外环境中，鸟类等动物经常停落井场，如果鸟类处于接近开关1的监测范围内，将会导致抽油机5停止作业，采用光报警设备407和超声波发生设备408能够在24小时内不间断工作，根据动物生理特性，光报警设备407发出高频闪光以驱赶动物，超声波发生设备408发射频率为20KHZ以上人耳听不到、动物可以听到的声波，以达到驱赶动物的目的。光报警设备407发出的光线强度以及超声波发生设备408发出的声波功率均可进行设定和调节。
进一步的，光报警设备407可为但不限于防爆光报警器，由于处于油气开采区域，光报警设备407应具有防爆功能。
进一步的，超声波发生设备408可为但不限于超过声波发生器。
进一步的，音频设备411可为但不限于音频发生器。
在本发明的一个可选实施例中，如图1至图6所示，用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括供电装置4，供电装置4包括太阳能板401，太阳能板401的供电端与主控制器7的电源端电性连接，主控制器7的供电端与用电设备13的电源端电性连接；其中，用电设备13包括各接近开关1和预警装置2。采用太阳能板401为主控制器7以及各接近开关1和预警装置2进行供电，保证系统长期稳定的正常工作状态，更加节能、环保，适于在野外等作业现场使用。
进一步的，如图2所示，太阳能板401的供电端与主控制器7的电源端之间的连接线路上设置有空气开关11、第二继电器14和/或熔断器。在工作过程中可对太阳能板401与主控制器7之间连接线路的通断状态进行控制，提高系统的安全性。
在本发明的一个可选实施例中，如图1、图4至图6所示，供电装置4还包括支架402和底座403，底座403的内部形成有容置腔404，在容置腔404内填装有压舱砂石405，底座403的下半部分埋设于土壤中，支架402固定设置于底座403的顶部，太阳能板401安装于支架402的顶部。通过底座403和支架402的设置，保证太阳能板401在工作过程中具有良好的稳定性，以适应野外等作业现场的作业条件。
进一步的，如图2所示，底座403的底部设置有防雷接地基础桩6，防雷接地基础桩6埋设于底座403下方的土壤中，起到防雷的作用。
进一步的，如图1、图4、图5所示，预警装置2设置于抽油机5的顶部或者支架402的顶部，以起到良好的预警和驱赶的作用。
在本发明的一个可选实施例中，如图1至图3所示，供电装置4还包括蓄电池410和蓄电池充电控制器8，蓄电池充电控制器8分别与太阳能板401的供电端和蓄电池410的电源端电性连接，蓄电池410的供电端与主控制器7的电源端电性连接。在阳光充足时段，蓄电池充电控制器8控制太阳能板401的供电端与蓄电池410的电源端形成通路，可通过太阳能板401向蓄电池410进行供电，以确保蓄电池410电量充足；在阳关不充足的时段或者夜晚，通过蓄电池410为主控制器7以及各接近开关1和预警装置2进行供电，保证系统的稳定运行。
进一步的，如图2所示，蓄电池充电控制器8与太阳能板401之间的连接线路上、蓄电池充电控制器8与蓄电池410之间的连接线路上以及蓄电池410与主控制器7之间的连接线路上分别设置有空气开关11、第二继电器14和/或熔断器。在工作过程中可分别对蓄电池充电控制器8与太阳能板401之间连接线路、蓄电池充电控制器8与蓄电池410之间连接线路以及蓄电池410与主控制器7之间连接线路的通断状态分别进行控制，提高系统的安全性。
进一步的，如图1、图4至图6所示，用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括控制柜409和蓄电池柜406，控制柜409和蓄电池柜406均固定设置于底座403的顶部，主控制器7设置于控制柜409的内部，蓄电池410和蓄电池充电控制器8设置于蓄电池柜406的内部。
在本发明的一个可选实施例中，如图2、图3所示，用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括上位机9，上位机9与主控制器7电性连接。通过上位机9可对系统的工作状态进行远程监控。
本发明的用于消除抽油机间开安全隐患的系统的工作过程为：抽油机5在正常开启和关闭期间，第一继电器10始终处于通路状态，以保证对抽油机5的正常供电。当主控制器7接收到接近开关1的监测信号(说明有物体靠近抽油机5，有发生安全隐患的可能)，则主控制器7控制第一继电器10转换为开路状态，此时即使抽油机5处于启动状态，由于切断了抽油机5的供电电源，抽油机5也不会被启动，从而避免了有可能发生安全事故。当接近开关1的监测信号消失一段时间(此时间段自行设定，可为但不限于10分钟)后，主控制器7再控制第一继电器10闭合，以恢复为通路状态，又可对抽油机5进行正常的开启和关闭操作。另外，根据视觉原理，抽油机5在正常运转工作时，不会有各种生命物体靠近危险区域。因此，当抽油机5处于正常运转状态时，主控制器7可接收电流传感器12所采集的电流数据，来判断抽油机5是否处于正常运转状态还是处于间开状态，如果抽油机5处于正常运转状态，则可关闭各接近开关1以及预警装置2，以降低系统的能耗。主控制器7通过电流传感器12每隔一段时间(此时间段自行设定，可为但不限于1分钟)采集流过第一继电器10的电流数据，从而判断抽油机5是否处于正常工作状态，如果检测到有大于2A的电流流过第一继电器10，则可判断抽油机5处于工作状态，此时第一继电器10处于开路状态；如果检测到流过第一继电器10的电流值等于2A或者小于2A，则第一继电器10处于通路状态，从而可判断抽油机5处于间开的停止工作阶段，各接近开关1以及预警装置2均处于正常工作状态。
本发明的用于消除抽油机间开安全隐患的系统的特点及优点是：
一、该用于消除抽油机间开安全隐患的系统通过接近开关1可实时对接近抽油机5的物体进行监测，在监测到有物体靠近抽油机5后，可控制预警装置2对外发出预警信号，以对靠近抽油机5的动物或者非操作人员起到驱散、警告的作用，尽可能制止动物或者非操作人员在抽油机5上攀爬的危险行为。
二、该用于消除抽油机间开安全隐患的系统在抽油机5的供电线路上设置有第一继电器10，在使用过程中，主控制器7控制预警装置2对外发送预警信号与控制第一继电器10由开路状态转换为通路状态同步进行，从而在发送预警信号的同时控制抽油机5停止工作，避免工作状态下的抽油机5受到损坏，有效避免安全事故的发生。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (15)
1.一种用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统包括对接近抽油机(5)的物体进行监测的多个接近开关(1)、对外发出预警信号的预警装置(2)和控制所述抽油机(5)启停的主控制器(7)，其中：
各所述接近开关(1)环设于所述抽油机(5)的外围，所述预警装置(2)设置于靠近所述抽油机(5)的位置，各所述接近开关(1)的监测信号输出端与所述主控制器(7)的监测信号接收端电性连接，所述抽油机(5)的供电线路上设置有第一继电器(10)，所述主控制器(7)的控制信号输出端分别与所述预警装置(2)的控制端和所述第一继电器(10)的控制端电性连接；
所述主控制器(7)控制所述预警装置(2)在对外发送预警信号的同时所述第一继电器(10)由开路状态转换为通路状态，以使所述抽油机(5)停止工作。
2.如权利要求1所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述抽油机(5)的外围环绕所述抽油机(5)设置有防护栏3。
3.如权利要求2所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述防护栏(3)采用钢板制成，在所述防护栏(3)的外壁上包覆有由玻璃纤维制成的防护层。
4.如权利要求1所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述预警装置(2)包括多个光报警设备(407)，各所述光报警设备(407)的控制端均与所述主控制器(7)的控制信号输出端电性连接。
5.如权利要求4所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述预警装置(2)包括多个超声波发生设备(408)，各所述超声波发生设备(408)的控制端均与所述主控制器(7)的控制信号输出端电性连接。
6.如权利要求1、4或5所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述预警装置(2)包括多个音频设备(411)，各所述音频设备(411)的控制端均与所述主控制器(7)的控制信号输出端电性连接。
7.如权利要求1所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述第一继电器(10)的内部设置有检测流过所述第一继电器(10)电流值的电流传感器(12)。
8.如权利要求1所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括供电装置(4)，所述供电装置(4)包括太阳能板(401)，所述太阳能板(401)的供电端与所述主控制器(7)的电源端电性连接，所述主控制器(7)的供电端与用电设备(13)的电源端电性连接；
其中，所述用电设备(13)包括各所述接近开关(1)和所述预警装置(2)。
9.如权利要求8所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述太阳能板(401)的供电端与所述主控制器(7)的电源端之间的连接线路上设置有空气开关(11)、第二继电器(14)和/或熔断器。
10.如权利要求8所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述供电装置(4)还包括支架(402)和底座(403)，所述底座(403)的内部形成有容置腔(404)，在所述容置腔(404)内填装有压舱砂石(405)，所述底座(403)埋设于土壤中，所述支架(402)设置于所述底座(403)的顶部，所述太阳能板(401)设置于所述支架(402)上。
11.如权利要求10所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述底座(403)的底部设置有防雷接地基础桩(6)，所述防雷接地基础桩(6)埋设于所述底座(403)下方的土壤中。
12.如权利要求10所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述预警装置(2)设置于所述抽油机(5)的顶部或者所述支架(402)的顶部。
13.如权利要求10所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述供电装置(4)还包括蓄电池(410)和蓄电池充电控制器(8)，所述蓄电池充电控制器(8)分别与所述太阳能板(401)的供电端和所述蓄电池(410)的电源端电性连接，所述蓄电池(410)的供电端与所述主控制器(7)的电源端电性连接。
14.如权利要求13所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述蓄电池充电控制器(8)与所述太阳能板(401)之间的连接线路上、所述蓄电池充电控制器(8)与所述蓄电池(410)之间的连接线路上以及所述蓄电池(410)与所述主控制器(7)之间的连接线路上分别设置有空气开关(11)、第二继电器(14)和/或熔断器。
15.如权利要求13所述的用于消除抽油机间开安全隐患的系统，其特征在于，所述用于消除抽油机间开安全隐患的系统还包括控制柜(409)和蓄电池柜(406)，所述控制柜(409)和所述蓄电池柜(406)均设置于所述底座(403)的顶部，所述主控制器(7)和所述蓄电池(410)分别设置于所述控制柜(409)的内部和所述蓄电池柜(406)的内部。
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