CN204419125U - 一种油井抽油机状态监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油井抽油机状态监测报警装置，包括现场监测报警终端TD、服务器SP、客户端PC及联系人手机PH1、PH2，其主要特征是：现场监测报警终端TD的TD-SCDMA模块TDC和服务器SP的TD-SCDMA模块TDC建立VPN连接；服务器SP的TD-SCDMA模块TDS的一端经数据库SPS，采用Web方式通过互联网Internet和客户端PC相连，而另一端和联系人手机PH1、PH2相连接。现场监测报警终端TD通过水银开关SY监测抽油机运动频率获取抽油机运动状态，并通过TD的TD-SCDMA模块TDC将运动状态发送到服务器SP，服务器SP采用web方式由互联网Internet提供实时的油井状态数据，并通过短信发送模块在油井状态发生改变时将信息通知给联系人。装置提高了油井抽油机监测报警的可靠性、实时性，降低了投资成本。

Description

一种油井抽油机状态监测报警装置

所属技术领域

本实用新型属于采油监测技术领域，具体涉及一种油井抽油机状态监测报警装置，特别是一种油井游梁式抽油机工作状态监测报警装置。

油田生产管理的主要目标是确保原油产量，提高油井工作时率是主要措施之一。油井分布地理位置分散，所处野外环境极为恶劣，不法分子盗窃、抽油机自身故障等均会造成停产事故。目前，人工巡井是油田生产管理的主要方式，存在环境恶劣、巡井难度大、安全隐患多、资料数据假的问题，使得停产和盗窃事故常常不能得到及时发现和处理。部分油田采用了数传电台、光纤接入等通讯方式，通过检测油井各项运行电力数据获得运行状态。数传电台的优势是除了每年的频点费以外，平时运行无需额外费用；缺点是受地形、气候影响较大，造成系统的可靠性、实时性较差，无法主动上报。光纤通讯稳定可靠，但需向油井铺设光纤，施工成本投入大，扩散性差，设备维护不方便，检测电力数据需要安装各类电力传感器等，成本较高，维护复杂。

本实用新型的目的就是针对目前人工巡井及通过数传电台、光纤接入的电力数据检测系统存在的不足之处，而提供一种简单可靠、实时性好、成本低廉的油井抽油机状态监测报警装置。

本实用新型技术的解决方案是：一种油井抽油机状态监测报警装置，包括现场监测报警终端TD、服务器SP、客户端PC及联系人手机PH1、PH2。其主要特征是：现场监测报警终端TD的TD-SCDMA模块TDC和服务器SP的TD-SCDMA模块TDC建立VPN连接；服务器SP的TD-SCDMA模块TDS的一端经数据库SPS采用Web方式通过互联网Internet和客户端PC相连，而另一端和联系人手机PH1、PH2相连接。

本实用新型技术解决方案中所述的现场监测报警终端TD，安装在现场抽油机游梁上，用于监测抽油机运行状态及向服务器SP及时上传油井状态数据。鉴于油井现场易受破坏、电源复杂的环境状况，该现场监测报警终端TD的供电采用了高能电池供电和低功耗的设计，使其体积小，易于安装，安装隐蔽不易发现破坏。油井游梁式抽油机正常工作时，每一个冲程，其游梁水平方向夹角正负反复变换一次，其运动频率在2-18个冲程/分范围内，运动时震动小，针对该特点，在其游梁上与游梁方向一致安装一只水银开关SY，则每一个工作冲程，水银开关SY的输出由“闭合”到“断开”切换一次，从而正常工作时，水银开关SY每分钟输出2-18个脉冲，而抽油机待机时将不输出此脉冲，利用该脉冲是否存在可判断抽油机的运动状态。水银开关SY输出的脉冲信号接到中央处理芯片CPU上，中央处理芯片CPU采用AT89LS53芯片，中央处理芯片CPU接受水银开关SY输出的脉冲信号，并循环计数，当脉冲频率在2-18次/分范围内时，置抽油机运行状态为“运行”状态，当脉冲频率低于2次/分时，置抽油机运行状态为“故障”状态。当抽油机由一种状态变化到另一种状态时，中央处理芯片CPU给TD的TD-SCDMA模块TDC发出指令，TD的TD-SCDMA模块TDC与服务器SP的TD-SCDMA模块TDS经数据库SPS建立VPN连接，并按设定的数据库SPS格式向服务器SP的TD-SCDMA模块TDS发出抽没机状态变化的信息，其内容包括：抽油机编号、状态变化后状态、变化时间等。简言之，本实用新型技术解决方案中所述的现场监测报警终端TD，包括水银开关SY、中央处理芯片CPU以及TD-SCDMA模块TDC。现场监测报警终端TD安装在油井抽油机的油梁上，处于和游梁方向一致的位置，水银开关SY的输出接到中央处理芯片CPU上，中央处理芯片CPU与现场监测报警器终端TD的TD-SCDMA模块TDC相连接。

本实用新型技术解决方案中所述的服务器SP，其功能是负责网络数据链路的建立、数据收发、数据存储、数据发布，客户端PC通过互联网络Internet访问服务器SP，短信终端(包括联系人手机PH1、PH2及值班室报警箱等)则实时接受服务器SP发送的短信将油井状态及时告知相关责任人员。服务器SP获 得现场监测报警终端TD数据的方式包括：一是现场监督报警终端TD定量发送油井状态数据，服务器SP依据现场监测报警终端TD发送的定时数据，除了修复丢包造成的数据误差外，还用于判断现场监测报警终端TD发送的运行状态，设定时发送数据的时间间隔为T(可设定为24小时)，48小时(防止丢包误判断)内没有收到现场监测报警终端TD的数据时，则可认为该现场监测报警终端为“故障”状态，需要维修或更换；二是油井状态变化时，现场监测报警终端TD发送油井状态数据给服务器SP，此时，服务器SP及时更新油井状态并发出必要的报警。服务器SP除了提供基本硬件系统、操作系统和数据库系统外，还提供信息传递、人机界面服务。运行在服务器SP上的子系统相对独立，比如服务器SP内的TD-SCDMA模块TDS，系统讯终端及通讯软件，该模块包括Web管理子系统和短信发送模块。服务器SP中的数据库SPS内，保存了每台抽油机的地理位置、管理人员姓名及手机号码、抽油机运行状态等数据。简言之，本实用新型技术解决方案中所述的服务器SP，包括服务器SP的TD-SCDMA模块TDS及数据库SPS，其特点在于：TD-SCDMA模块TDS及其内的短信发送模块与数据库SPS通过DBC技术进行连接。

本实用新型的有益效果是：抽油机每一个工作冲程，水银开关SY的输出状态由“闭合”到“断开”切换一次，由此，水银开关SY给中央处理芯片CPU输出一个持续的脉冲信号，中央处理芯片CPU根据脉冲的频率判断抽油机的运行状态，当状态由“运行”变化到“停止”，或由“停止”变化到“运行”时，通过TD中的TD-SCDMA模块TDC将变化的状态数据主动发送到服务器SP；服务器SP的TD-SCDMA模块TDS终端及软件实时接收来自现场监测报警终端TD的抽油机状态数据，并将其保存到服务器SP的数据库SPS中，服务器SP的数据库SPS在每次变化后，向服务器SP上的短信发送模块发出一个“中断”，服务器SP上的短信发送模块根据服务器SP的数据库SPS中断扫描数据库SPS中油井状态变化数据，并在油井状态变化时，从数据库SPS中搜索该油井的联系人及手机号码，通过短信发送模块将状态变化通知到联系人。装置通 过简单可靠的水银开关SY运动监测油井抽油机状态，并通过TD中的TD-SCDMA模块将状态数据主动传回服务器SY，并通过短信及时通知到联系人手机PH1和联系人手机PH2，既提高了监测报警的可靠性、实时性，同时又降低了油井抽油机监测报警装置的投资成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、现场监测报警终端TD，2、水银开关SY，3、中央处理器芯片CPU，4、TD-SCDMA模块TDC，5、VPN连接，6、客户端PC，7、互联网Internet，8、数据库SPS，9、联系人手机PH2，10、联系人手机PH1，11、TD-SCDMA模块TDS，12、服务器SP。

具体实施方式

油田游梁式抽油机在正常工作时，每一个冲程，其游梁与水平方向夹角正负反复变换一次，其运动频率在2～18个冲程/分钟范围内，运动时震动小。现场监测报警终端TDS(1)安装在游梁上，其内部包含一只水银开关SY(2)，安装方向使得水银开关SY(2)与游梁方向一致。抽油机工作时，水银开关SY(2)输出一个与抽油机运动频率一致的脉冲信号。现场报警终端TD(1)的中央处理芯片CPU(3)采用AT89LS53芯片，中央处理芯片CPU(3)接收水银开关SY(2)输出的脉冲信号，并循环计数，当脉冲频率在2～18次/分范围内时，置抽油机运行状态为“运行”，当脉冲频率低于2次/分时，置抽油机“运行”状态为“停止”，当脉冲频率高于18次/分时，置终端“故障”状态。当抽油机状态由一种状态变化到另一种状态时，中央处理器芯片CPU(3)给TD-SCDMA模块TDC(4)发出指令，TD(1)的TD-SCDMA模块TDC(4)与服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDS(11)建立VPN(5)连接，并按设定的数据库SPS(8)格式向服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDS(11)发出抽油机状态变化信息，其内容包括：抽油机编号、状态变化后状态，变化时间等。

服务器SP(12)端设客户端PC(6)(计算机服务器一台)，通过互联网Internet(7)连接数据库SPS(8)，服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDS(11)(支持TDS(11)中的TD-SCDMA网络通信和短信发送功能)，软件部分包含服务器SP的TD-SCDMA模块TDS(11)的网络通信、中断处理、通信协议解包、数据库、短信发送模块、web服务端模块等。TD-SCDMA模块接收到TDS(11)新的网络信息时，产生一个“中断”，服务器SP(12)接收“中断”后，读取TD-SCDMA模块TDS(11)的网络信息，并对信息进行解包，如符合预定协议格式，按抽油机编号将抽油机状态变化后状态及变化时间更新到数据库SPS(8)(通过ADO)。客户端采用web方式通过互联网Internet(7)访问数据库SPS(8)获取权限范围内的抽油机运行状态及变化信息。数据库SPS(8)中每次抽油机状态变化，向短信发送模块发出一个“中断”，短信发送模块接收到“中断”后，检索数据库SPS(8)中抽油机状态变化信息，包括抽油机编号、联系人姓名、手机号码、状态变化前状态、状态变化后状态、状态变化时间等，并将这些信息编制成短信，通过AT指令、通过服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDC(11)发送短信到联系人手机PH1(10)和联系人手机PH2(9)。

Claims (3)

1.一种油井抽油机状态监测报警装置，包括现场监测报警终端TD(1)、服务器SP(12)、客户端PC(6)及联系人手机PH1(10)、PH2(9)，其主要特征是：现场监测报警终端TD(1)的TD-SCDMA模块TDC(4)和服务器SP(12)的TD-SCD模块TDS(11)建立VPN(5)连接；服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDS(11)的一端经数据库SPS(8)，采用Web方式通过互联网Internet(7)和客户端PC(6)相连，而另一端和联系人手机PH1(10)、PH2(9)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种油井抽油机状态监测报警装置，其特征是：所述的现场监测报警终端TD(1)，安装在油井抽油机的游梁上，处于和游梁方向一致的位置，水银开关SY(2)的输出接到中央处理器芯片CPU(3)上，中央处理器芯片CPU(3)与TD-SCDMA模块TDC(4)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种油井抽油机状态监测报警装置，其特征是：所述的服务器SP(12)的TD-SCDMA模块TDS(11)及其内的短信发送模块与数据库SPS(8)通过DBC技术进行连接。