CN202176321U - 抽油机智能监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种抽油机智能监控装置，包括单片机，单片机包括A/D采集接口、I/O口以及串行口；单片机的A/D采集接口连接自动增益放大电路，直流采样信号电路连接于自动增益放大电路，多通道模拟电流信号电路连接于自动增益放大电路；单片机的I/O口连接开关量信号单元以及模拟电流信号单元；单片机串行口连接串行通信接口。本实用新型的抽油机智能监控装置，是一种集平衡度自动调节、冲次自动调节、微机控制、无线通信为一体的智能监控装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线远程监控装置，尤其涉及一种抽油机智能监控装置。
背景技术
抽油机是油田采油设备最常见的地面设备。抽油机通过控制游梁上的驴头上下运动来实现抽油，抽油过程中要控制配重和驴头之间的平衡，如果出现失衡，会耗损拖动游梁的拖动电机的能量，严重时还会导致驴头失去控制。我国油田大部分属于渗透油田，地层供热能力差，而目前油田基本上采取不间断采油方式。然而真正的出油时间却占不到抽油机运行时间的20％，绝大部分时间抽油机是处于空抽现象，这样极大的浪费了能源，又增加了机械磨损降低了机械寿命，增大了产油成本。
目前均采用在抽油机下偏平衡体增加或者减少配重块数量的方法来调节抽油机的平衡。该方法会带来如下缺点：1)配重块易丢失；2)配重块需要人工搬运劳动强度大；3)配重调节不精准；4)需要停机调节。
实用新型内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种抽油机智能监控装置，是一种集平衡度自动调节、冲次自动调节、微机控制、无线通信为一体的智能监控装置。
本实用新型的技术解决方案是：抽油机智能监控装置，包括单片机，所述单片机包括A/D采集接口、I/O口以及串行口；其特殊之处在于：单片机的A/D采集接口连接自动增益放大电路，直流采样信号电路连接于自动增益放大电路，多通道模拟电流信号电路连接于自动增益放大电路；所述单片机的I/O口连接开关量信号单元以及模拟电流信号单元；单片机串行口连接串行通信接口。
上述监控装置还包括看门狗复位和低电压监测电路、FALSH存贮器，所述看门狗复位和低电压监测电路、FALSH存贮器通过I2C接口与单片机连接。
上述监控装置包括外部显示控制电路，所述外部显示控制电路与单片机I/O口连接。
上述串行通信接口是采用RS-485方式的串行通信接口，串行通信接口是两个，分别与单片机串行口连接。
上述单片机是dsPIC33FJ256GP710。
上述看门狗复位和低电压监测电路是FM31256芯片。
上述串行通信接口与单片机串行口之间设置光电隔离器。
上述开关量信号单元包括开关量输入和开关量输出，所述开关量输入和开关量输出经单片机采样，作为定值存储到FALSH存贮器。
本实用新型的抽油机智能监控装置，通过dsPIC33FJ256GP710单片机与各种电路的结合，该单片机最大的特点是ALU没有采用常规的累加器结构，其操作直接面向256字节寄存器空间，同时通过窗口切换映射获得另一个256字节寄存器空间，消除了累加器的瓶颈效应，加速了数据交换和更改的能力，提高了单片机CPU的吞吐力，非常适合于多通道数据的实时采集、处理、存贮和传送收发。
本实用新型的监控装置，可以控制变频器的启动、停止，可以改变变频器的输出频率，已达到改变电机运转速度，可以进行对变频器的故障复位。接收来自变频器的运行状态数据，包括输出功率、输出电压、变频器工作状态、变频器故障状态等信息；结合上位机诊断软件、计量软件可以很方便的得到油井工况；通过LED灯来指示继电器的工作状态，LED在设备上方的透明塑料盖下，增加系统的抗干扰能力。
附图说明
图1是本实用新型结构原理示意图；
图2是本实用新型的通信接口的电路原理图；
图3是本实用新型的外部显示控制电路原理图；
图4是本实用新型的开关量信号电路原理图；
图5是本实用新型的看门狗复位和低电压监测的电路原理图；
具体实施方式
参见图1，本实用新型的抽油机智能监控装置，包括单片机1、FALSH存贮器2、开关量输入单元3、多通道电流模拟信号电路4、直流采样信号电路5、自动增益放大电路6、模拟电流信号单元7、开关量输出单元8，串行通信接口9，外部显示控制电路10、看门狗复位和低电压监测电路11；单片机1的输入端连接自动增益放大电路6、开关量输入单元3；直流采样信号电路5连接于自动增益放大电路6，多通道模拟电流信号电路4连接于自动增益放大电路6；单片机1输出端连接开关量输出单元8、模拟电流信号单元7；单片机1串行口连接串行通信接口9。看门狗复位和低电压监测电路11、FALSH存贮器2均和单片机连接；FALSH存贮器2通过I2C接口与单片机1连接；单片机1的输出端还连接外部显示控制电路10。
本实用新型的整个监控装置以16位单片机dsPIC33FJ256GP710为控制核心。单片机1内部包含了多种传统的外部电路，如时钟发生器、I/O口、A/D转换器、PWM、串行口、定时/计数器、监视定时器、高速输入/输出等。
多通道电路模拟信号电路4分别通过整流接直流采样信号电路5输入端，直流采样信号电路5输出端经自动增益放大电路6转换后接单片机1内部A/D采集接口。开关量信号经滤波后接单片机1的I/O口，单片机1采样后作为定值存储到FALSH存贮器2，串行通信接口9经光电隔离器输入端接单片机1的串行口，输出端的通讯方式是：RS-485。看门狗复位和低电压监测电路11将单片机1和外围扩展电路在低电压及上电时复位；单片机1通过I/O口接开关量信号驱动外部的低能量跳闸线圈，实现对断路器的跳闸操作。
参见图2，本实用新型串行通信接口9采用RS-485半双工总线方式，总线方式简单方便，采用总线挂接方式实现多点总线结构。通过外扩通讯模块，可与EtherNet、CAN等各种通讯网络连接；为了减少线路干扰，每一种通讯方式均采用光隔芯片TLP521进行隔离。总线方式采用MAXIAM公司的全双工RS-485驱动接收器MAX1487E，驱动能力强，通讯距离可达1200米，最多可实现255台装置组网，与上位机串行通信，实现遥测、遥信、遥控功能。提高了抽油机系统的自动化。
参见图3，本实用新型的外部显示控制电路10是为了方便用户观察冲次数据、平衡度数据，这2个数据有效位数为3位，小数点后1位，冲次单位是：次/每分钟，平衡度单位是：百分比数。
参见图4，本实用新型的开关量输出信号控制调平衡电机运行，带动抽油机配重在游梁上移动，改变杠杆力矩，达到自动调平衡过程。
参见图5，本实用新型的看门狗复位和低电压监测电路11选用FM31256芯片，通过I2C总线与单片机相连，其具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、早期电压失效告警功能，该芯片的高度集成性即节约了成本，也极大地提高了系统的可靠性。
Claims (8)
1.抽油机智能监控装置，包括单片机，所述单片机包括A/D采集接口、I/O口以及串行口；其特征在于：单片机的A/D采集接口连接自动增益放大电路，直流采样信号电路连接于自动增益放大电路，多通道模拟电流信号电路连接于自动增益放大电路；所述单片机的I/O口连接开关量信号单元以及模拟电流信号单元；单片机串行口连接串行通信接口。
2.根据权利要求1所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述监控装置还包括看门狗复位和低电压监测电路、FALSH存贮器，所述看门狗复位和低电压监测电路、FALSH存贮器通过I2C接口与单片机连接。
3.根据权利要求2所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述监控装置包括外部显示控制电路，所述外部显示控制电路与单片机I/O口连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述串行通信接口是采用RS-485方式的串行通信接口，串行通信接口是两个，分别与单片机串行口连接。
5.根据权利要求4所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述单片机是dsPIC33FJ256GP710。
6.根据权利要求5所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述看门狗复位和低电压监测电路是FM31256芯片。
7.根据权利要求6所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述串行通信接口与单片机串行口之间设置光电隔离器。
8.根据权利要求7所述的抽油机智能监控装置，其特征在于：所述开关量信号单元包括开关量输入和开关量输出，所述开关量输入和开关量输出经单片机采样，作为定值存储到FALSH存贮器。
Priority Applications (1)
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| CN2011202610846U CN202176321U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 抽油机智能监控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2011202610846U CN202176321U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 抽油机智能监控装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202176321U true CN202176321U (zh) | 2012-03-28 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2011202610846U Expired - Lifetime CN202176321U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 抽油机智能监控装置 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103573219A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 新疆敦华石油技术有限公司 | 一种抽油机自动变频装置及方法 |
| CN103984300A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-13 | 安徽多杰电气有限公司 | 一种高效的抽油机变频节能方法 |
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2011
- 2011-07-22 CN CN2011202610846U patent/CN202176321U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN103573219B (zh) * | 2012-07-31 | 2016-05-11 | 新疆敦华石油技术股份有限公司 | 一种抽油机自动变频装置及方法 |
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| CN103984300B (zh) * | 2014-04-28 | 2017-01-25 | 安徽多杰电气有限公司 | 一种抽油机变频节能方法 |
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