CN202120054U - 一种智能型抽油机节能控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能型抽油机节能控制器。电动机在无油可抽的情形下继续运转，耗费了大量的电能，并增加了机械设备的损耗维修度，采油成本增高。本实用新型包括CPU智能处理单元、高灵敏度噪声传感器、显示和输入单元、抽油机控制/驱动单元、保护单元、电机启停机构、旁路开关单元、语音告警单元，CPU智能处理单元与显示和输入单元、高灵敏度噪声传感器、语音告警单元连接，CPU智能处理单元的一路依次与抽油机控制/驱动单元、电机启停机构、电动机连接，另一路依次与保护单元、旁路开关、电动机连接。本实用新型在不降低原油产量的情况下，实现抽油机在油井有油工作，无油停止，实现抽油机高功效的采油方式。

Description

一种智能型抽油机节能控制器

技术领域

本实用新型涉及一种智能型抽油机节能控制器。

背景技术

石油是世界上主要能源，我们生活中使用的塑料制品95%以上是石油衍生品，交通工具几乎全部使用石油提炼出来的各种燃料，石油已经成为我们生活中不可或缺的原材料。

石油开采过程中，为增加产能，抽油机抽取容量设计均是以油井开始出油量（油井富油状态下）为依据进行设计，随着开采时间的增加，油井地质参数随之变化，油井出油量呈递减态势，抽油井处于空载状态逐渐增多，造成抽油机无效工作时间增加，同时由于抽油机的配重铁很重，有油和没油消耗同样的动力，电动机在无油可抽的情形下继续运转，耗费了大量的电能，并增加了机械设备的损耗维修度，采油成本增高，而我国电力在现阶段非常紧张，很多地方实行拉闸限电，影响了正常生产，节能成为各大油田可持续发展的重要问题。 

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种在不降低原油产量的情况下，实现抽油机在油井有油工作，无油停止，实现抽油机高功效的采油方式的智能型抽油机节能控制器。

为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案：

一种智能型抽油机节能控制器，其特征在于：包括CPU智能处理单元、高灵敏度噪声传感器、显示和输入单元、抽油机控制/驱动单元、保护单元、电机启停机构、旁路开关单元、语音告警单元，CPU智能处理单元与显示和输入单元、高灵敏度噪声传感器、语音告警单元连接，CPU智能处理单元的一路依次与抽油机控制/驱动单元、电机启停机构、电动机连接，另一路依次与保护单元、旁路开关、电动机连接。

上述的显示和输入单元采用LCD液晶屏和按键。

上述的高灵敏度噪声传感器设置在出油管道上。

上述的CPU智能处理单元连接有温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型在不降低原油产量的情况下，实现抽油机在油井有油工作，无油停止，实现抽油机高功效的采油方式。

附图说明

图1为本实用新型的连接框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参见图1、2，本实用新型包括CPU智能处理单元1、高灵敏度噪声传感器9、显示和输入单元8、抽油机控制/驱动单元3、保护单元6、电机启停机构4、旁路开关单元7、语音告警单元2，CPU智能处理单元1与显示和输入单元8、高灵敏度噪声传感器9、语音告警单元2连接，CPU智能处理单元1的一路依次与抽油机控制/驱动单元3、电机启停机构4、电动机5连接，另一路依次与保护单元6、旁路开关、电动机5连接。

上述的显示和输入单元8采用LCD液晶屏和按键。

上述的高灵敏度噪声9传感器设置在出油管道上。

上述的CPU智能处理单元1连接有温度传感器10。

高灵敏度传感器安装在出油管道上，对油井出油状况进行实时监测，并将所侦测到的噪声信号转换为数字信息送入CPU智能处理单元1进行分析处理。

如果将该设备看作一个有经验的抽油工人，高灵敏度传感器相当于抽油工人人眼，CPU智能处理单元1对高灵敏度传感器送来的噪声信号进行频谱分析、处理、存储等操作，并根据机械运动、刮风、下雨、汽车、人声、出油等在传感器上已接收到的信号频谱的不同，从而判断出油管是否出油、出油大小及时间长短等信息，CPU智能处理单元1根据这一信息，通过一系列复杂模糊运算及逻辑推理，不断调整抽油机启停间歇时间，从而找到一个最佳启动时间，且这一时间可根据不同油井或不同时间进行自动调整，使油井达到供抽平衡，从而实现在不减产的前提下，最大限度地减少抽油机运行时间，以实现降低电能消耗、减少抽油机机械磨损的目的，CPU智能处理单元1包含有一个强大的数据库，该数据库含有各种判定状态所需要的数据，能够预测该油井什么时间出油，能出多长时间，什么时候停机、开机采油量最大。

温度传感器10用于监测环境温度，当温度低于零度时，为防止出油管结冰，抽油机不停机。

LCD液晶屏用以显示抽油机控制/驱动单元3的工作状态、预设值、操作方式等信息，以便操作人员随时了解设备工作状况。

按键用以实现对系统进行必要的设置。

抽油机控制/驱动单元3接收CPU智能处理单元1发来的开/关机指令，在过零点安全可靠地给执行机构加电/断电。

执行机构根据抽油机控制/驱动单元3的输出，加电/断电，使电机运行/停止。

语音告警单元2是为了防止抽油机启动时，对其附近人员造成伤害，在抽油机每次启动前发出告警，提醒周围人员离开。

保护单元6可实现过流、缺相保护。

旁路开关是应急备用开关，在控制系统出现故障期间，为了不影响抽油机正常工作，可使用该开关直接启/停抽油机。

本实用新型具有全自动工作模式、半自动工作模式、全手动工作模式、旁路开关工作模式等可供工作人员根据需要自行选择，各种工作模式可通过以下方法进行转换。

（一）全自动工作模式

全自动工作模式是该节能控制器的最主要工作模式，在该模式下节电效果最佳，且无需人为干预，当设备处于该工作模式时，控制器对来自探头的采集信号自动进行分析和处理，并根据探头监测到的当前及历史出油情况自动调整抽油机的启动与停止时间，使启停周期逼近于有油启动、无油停机的最佳状态，以实现在不减产的前提下，达到最佳的节电效果，整个工作过程无需人工干预。

为防止冬天因停机而引起输油管线结冰堵塞，该控制器装有温度传感器10，当环境温度低于零度时，控制器将不再停机而连续工作，为了防止抽油机突然启动而伤及旁人，在每次启动前进行一分钟告警，包括警号、语音提示三次，以便进入现场的人员及时撤离，保证人身安全。

在该模式状况下运行时，如果遇到突然断电、重新来电的状况，设备加电后自动恢复到断电前的工作模式（全自动工作模式），及工作状态（“自开”或“自关”）。

（二）半自动工作模式

半自动工作模式是一种人工干预的自动模式，该模式的优点是，节电效率高，而且安全可靠。缺点是启动时必须人为干预，在该模式下，控制器对探头所采集的出油情况进行分析、处理并根据探头信号当前及历史数据进行计算，从而不断自动调整抽油机启动提示时间及停止时间。

（三）全手动开机模式

全手动开机模式是一种人为手动的开机模式，该模式必须人工操作，手动开机/手动停机，节电率由人为管理决定。

在该模式状况下运行时，如果遇到突然断电、重新来电的状况，设备启动后默认处于“强关”状态，抽油机停止运行，等待人为操作启动抽油机。

（四） 旁路开机模式

该模式是一种应急备用开机模式，是通过手动空开直接给抽油机加电或断电，当控制器发生故障时，可用手动空开直接启停抽油机。

Claims (3)

1.一种智能型抽油机节能控制器，其特征在于：包括CPU智能处理单元（1）、高灵敏度噪声传感器（9）、显示和输入单元（8）、抽油机控制/驱动单元（3）、保护单元（6）、电机启停机构（4）、旁路开关单元（7）、语音告警单元（2），CPU智能处理单元（1）与显示和输入单元（8）、高灵敏度噪声传感器（9）、语音告警单元（2）连接，CPU智能处理单元（1）的一路依次与抽油机控制/驱动单元（3）、电机启停机构（4）、电动机（5）连接，另一路依次与保护单元（6）、旁路开关、电动机（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能型抽油机节能控制器，其特征在于：所述的显示和输入单元（8）采用LCD液晶屏和按键。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能型抽油机节能控制器，其特征在于：所述的CPU智能处理单元（1）连接有温度传感器（10）。

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