CN202946137U - 一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，包括厢体，所述厢体下方设有底座，底座下端设有载荷传感器，所述厢体内设有电池组，厢体顶端设有处理单元，处理单元下方连接有加速传感器，所述厢体上方设有天线及超声波传感器，天线与电池组连接。本实用新型的有益效果为：本实用新型集位移、载荷、温度和压力等多参数采集于一体，整合了存储及通信模块，实现了油井实时数据的远程传输，提高了位移测量的精度，同时为抽油机井产液量的远程计量及工况诊断提供了有力的数据保障，另外该示功仪操作简单、方便，自动完成检测任务，并绘制示功图，减轻了工人的劳动强度。

Description

一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪

技术领域

本实用新型涉及一种数字示功仪，尤其涉及一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪。

背景技术

示功仪主要分机械式和电子式两种，机械式示功仪只能绘制示功图，电子式示功仪除能绘制示功图外，还可以打印出图形上各点数据，目前已经发展到与计算机连接或无线发射进行信息传输，为示功图资料的应用提供了更为准确的数据和方便的条件。分析示功图可以了解油井实时动态及抽油装置是否合理，同时，示功图是抽油机井装置故障诊断的重要依据之一，因此，示功图测量的好坏对于整个抽油系统工作效率和自动化水平的提高具有非常重要的意义。示功仪的工作过程一般为：抽油机光杆载荷与位移的关系曲线系统接收数据采集器的数据，并将数据传送到数据处理点(中心控制室)，通过监测和油井计量分析系统软件，实时显示监测功图，也就是示功图，利用示功图分析油井工况，并计算出油井产液量。

国内外，在示功图采集的方法研究上，对于载荷的测量，目前常用的方法是直接使用载荷传感器来测量光杆载荷，这类方法较为成熟，测量数据稳定。对位移的测量方式上，目前常用的方法有拉线式测量、加速度传感器测量以及超声测量等。拉线式测量位移的方法存在仪器笨重、断头率高、局部磨损严重等不足，对现场操作造成了很多不便；加速度传感器测量的位移由加速度双重积分得到，此方法受到传感器特性以及数据处理方法的影响。超声波测量位移的方法数值较精准，但易受到环境的干扰影响。为此，针对采油现场的迫切需求，提出了可靠稳定的位移测量方法，形成实用的示功仪的设计方案，以彻底避免现有示功仪的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，以克服目前现有示功仪存在的上述不足。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，包括厢体，所述厢体下方设有底座，底座下端设有载荷传感器，所述厢体内设有电池组，厢体顶端设有处理单元，处理单元下方连接有加速传感器，所述厢体上方设有天线及超声波传感器，天线与电池组连接；所述载荷传感器、加速传感器和超声波传感器均通过信号电缆与处理单元连接。

进一步的，所述底座底端设有倒U形结构，所述载荷传感器位于倒U形结构两侧。

本实用新型的有益效果为：本实用新型集位移、载荷、温度和压力等多参数采集于一体，整合了存储及通信模块，实现了油井实时数据的远程传输，提高了位移测量的精度，同时为抽油机井产液量的远程计量及工况诊断提供了有力的数据保障，另外该示功仪操作简单、方便，自动完成检测任务，并绘制示功图，减轻了工人的劳动强度。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪的工作原理框图。

图中：

1、处理单元；2、加速传感器；3、天线；4、超声波传感器；5、电池组；6、厢体；7、载荷传感器；8、底座；9、倒U形结构。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，包括厢体6，所述厢体6下方设有底座8，底座8下端设有载荷传感器7，所述厢体6内设有电池组5，厢体6顶端设有处理单元1，处理单元1下方连接有加速传感器2，厢体6上方设有天线3及超声波传感器4，天线3与电池组5连接；所述载荷传感器7、加速传感器2和超声波传感器4均通过信号电缆与处理单元1连接；所述底座8底端设有倒U形结构9，所述载荷传感器7位于倒U形结构9两侧。

如图2所示，本实用新型使用这三种传感器综合测量，优势互补，将大大提高测量的可靠性、稳定性，但如果仅仅是将多种传感器测量位移的信息简单地汇集一起，将导致信息量的激增，却发现不了它们之间的联系，不适当的处理方法无法利用多种信息有机组合所蕴含的新信息，浪费资源，所以本实用新型现有的位移测量技术基础上，将加速度传感器2与超声波传感器4测量数据进行信息融合，研究加速度传感器2与超声波传感器4数据之间本质关系，利用信息融合方法和手段，提高示功仪的准确性和可靠性；另外将多传感器信息传递给处理单元1，选用TI MPS430平台作为处理平台1，实现数据预处理，同时将数据处理结果通过无线传输模块传递给中心控制室，然后绘制出示功图。示功图分析可以了解油井实时动态及抽油装置是否合理，同时示功图是抽油机井装置故障诊断的重要依据之一，因此，示功图测量的好坏对于整个抽油系统工作效率和自动化水平的提高具有非常重要的意义。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，包括厢体(6)，其特征在于：所述厢体(6)下方设有底座(8)，底座(8)下端设有载荷传感器(7)，所述厢体(6)内设有电池组(5)，厢体(6)顶端设有处理单元(1)，处理单元(1)下方连接有加速传感器(2)，厢体(6)上方设有天线(3)及超声波传感器(4)，天线(3)与电池组(5)连接；所述载荷传感器(7)、加速传感器(2)和超声波传感器(4)均通过信号电缆与处理单元(1)连接。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器信息融合的抽油井数字示功仪，其特征在于：所述底座(8)底端设有倒U形结构(9)，所述载荷传感器(7)位于倒U形结构(9)两侧。

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