CN206057855U - 机采井系统效率远程控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机采井系统效率远程控制柜。其目的是为了提供一种散热性好、集成度高的抽油机系统效率远程控制柜。本实用新型包括壳体、智能监控器、主电源和变频器。主电源与智能监控器的电源端连接，智能监控器又包括监控器主控制器、电参采集模块、电源模块、通讯模块和平衡调整模块，电参采集模块和平衡调整模块的数据采集端都与外部传感器的数据输出端连接，电参采集模块的数据输出端与监控器主控制器的数据接收端连接，平衡调整模块的控制信号输出端与平衡电机的控制端连接，监控器主控制器的通信端分别与平衡调整模块、数码显示模块和通讯模块的通讯端连接，监控器主控制器的控制信号输出端通过变频器与电动机的控制端连接。

Description

机采井系统效率远程控制柜

技术领域

本实用新型涉及抽油机设备领域，特别是涉及一种机采井系统效率远程控制柜。

背景技术

随着计算机技术、通信技术、微电子技术的发展，油田数字化建设已逐步在各油田推进，抽油机作为重要的石油开采设备之一，配套抽油机控制柜除有常规配电柜功能外，还应实现油井参数的数据采集、系统效率计算与系统效率远程控制、动态调平衡、冲次调节等数字化抽油机的信息监控。目前现有控制柜存在集成度低、安全防护性低、不便于操作和维护，不能适应当前高可靠性、信息化、智能化以及节能环保的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种散热性好、集成度高、内置多功能数据采集和通讯的机采井系统效率远程控制柜。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，包括壳体、智能监控器、主电源和变频器，壳体前端的开口处安装有密封门，密封门的边缘与壳体前端开口的边缘之间设置有加强筋和发泡密封条，智能监控器、主电源、变频器都设置在壳体内部，壳体底端的电源连接端口与外部电源连接，壳体底端的第一动力控制输出端口与外部电动机连接，壳体底端的第二动力控制输出端口与平衡电机连接，壳体的第一侧壁后端下部开设有进风口，壳体后端的内壁上方预留有封闭的通风通道，通风通道底端与变频器风扇排风口连通，通风通道一侧开设有出风口，出风口穿过壳体的第二侧壁并与壳体外部连通，主电源与智能监控器的电源端连接，智能监控器又包括监控器主控制器、电参采集模块、电源模块、通讯模块和平衡调整模块，电参采集模块的数据采集端与外部传感器的数据输出端连接，电参采集模块的数据输出端与监控器主控制器的数据接收端连接，监控器主控制器的控制信号输出端与平衡调整模块的控制信号接收端连接，监控器主控制器的电源端与电源模块的供电端连接，监控器主控制器的数据信号输出端与数码显示模块的数据信号接收端连接，监控器主控制器的控制信号输出端通过变频器与电动机的控制端连接，外部数据信号和控制信号通过接线端子与监控器主控制器、电参采集模块、电源模块、通讯模块和平衡调整模块连通。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述壳体采用δ＝1.5冷轧钢板制成，壳体顶端设置有天线防护罩，天线防护罩由ABS工程塑料注塑成型，壳体顶端两侧分别安装有吊耳。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述第一侧壁和第二侧壁位置相对，壳体前端分为上部和下部两个相对独立封闭空间，上部密封空间内设置弱电设备，下部密封空间内设置强电设备。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述壳体内部还设置有变压器和避雷器，变压器的输入端接入主电源，变压器的输出侧端与智能监控器的电源端连接，智能监控器和主电源并排设置在壳体内部的上部，变频器设置在壳体前端下部的强电空间内，变压器和避雷器设置在变频器的一侧。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述监控器主控制器、电参采集模块、电源模块、通讯模块和平衡调整模块并排安装于基座上，并通过基座上的总线通讯连接，数码显示模块设置在壳体的密封门上。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述监控器主控制器、电参采集模块、通讯模块和平衡调整模块内部都设置有微处理器，电源模块内部设置有AC/DC转换电路，监控器主控制器上设置有LCD图形液晶显示屏。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述通讯模块支持475MHz的无线传输和2.4GHz的ZigBee通讯组网传输。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述外部传感器又包括位移传感器、负荷传感器、温度传感器、压力传感器和一体化无线示功仪。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述数码显示模块采用八位LED数码管。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，其中所述密封门与壳体之间安装有自动回位和限位锁定装置，壳体前端开口处的边缘位置安装有磁钢。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜与现有技术不同之处在于：本实用新型电参采集模块将采集到的数据传输给监控器主控制器，监控器主控制器对数据进行处理、存储和对外显示，经过平衡调整模块对抽油机的平衡系统进行调制，通过变频器对抽油机的冲次进行调控，不仅监控数据准确，而且大大提高了采油井的系统效率。监控器主控制器、电参采集模块、电源模块和平衡调整模块都与通讯模块连接，能够实时将数据进行远程传输和上传入网，实现了抽油机工作状态的远程监控和机采井系统效率的远程控制。智能监控器、主电源、变压器、变频器都设置在壳体内部，减小了设备的体积，集成度大大提高。壳体的第一侧壁上部开设有进风口，壳体后端的内壁上端封闭为通风通道，外界空气从进风口进入壳体内部，通风通道底端与变频器风扇排风口连通，外界空气从进风口进入壳体内部，通过变频器的自身风扇保持壳体内部的空气流通，并把壳体内部的空气排出到通风通道内，最终从出风口排出，避免壳体内部电气元件温度过高，可靠性高，同时还省去柜体风扇，降低了成本。密封门与壳体之间设置有加强筋和发泡密封条，密封效果好，适于在风沙环境中长期工作。密封门上安装有自动回位和限位锁定装置，可使密封门自动关闭，并通过壳体上安装的磁钢保证密封门与壳体之间紧密连接，防止忘记关门导致雨、风沙进入壳体导致电气元件失效、控制柜损坏，同时自动回位和限位锁定装置能将密封门锁定在打开位置，便于工作人员对壳体内部的电气元件进行维护。

下面结合附图对本实用新型机采井系统效率远程控制柜作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型机采井系统效率远程控制柜的正视截面图；

图2为本实用新型机采井系统效率远程控制柜的后视立体图；

图3为本实用新型机采井系统效率远程控制柜柜门打开时的立体图；

图4为本实用新型机采井系统效率远程控制柜中智能监控器的立体图；

图5为本实用新型机采井系统效率远程控制柜的控制系统连接框图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型机采井系统效率远程控制柜，壳体12、智能监控器11、主电源8、变压器9和变频器6。壳体12为长方体形结构，壳体12采用δ＝1.5冷轧钢板制成，壳体12顶端设置有天线防护罩13，天线防护罩13由ABS工程塑料注塑成型，壳体12顶端两侧分别安装有吊耳21，壳体12前端的开口处安装有密封门30，壳体12前端开口处的边缘位置安装有磁钢28，保证密封门关闭时，密封门与壳体12之间密封连接。密封门30上设置有数码显示模块5，密封门30的边缘与壳体12前端开口的边缘之间设置有加强筋和发泡密封条，密封门30与壳体12之间安装有自动回位和限位锁定装置27，实现密封门30自动回位和将密封门锁定在打开位置的功能，便于工作人员对壳体12内部的电气元件进行维护，自动回位和限位锁定装置27还可使柜门自动关闭，并通过壳体12上安装的磁钢28保证密封门30和壳体12之间紧密贴合。智能监控器11、主电源8、变频器6都设置在壳体12内部，智能监控器11和主电源8并排设置在壳体12内部的上部，变频器6设置在壳体12前端下部，变压器9和避雷器18设置在变频器6的一侧。壳体12底端并排设置有电源连接端口19、第一动力控制输出端口20、第二动力控制输出端口26和接线端子17，电源连接端口19与外部电源连接，壳体12底端的第一动力控制输出端口20与外部电动机10连接，壳体12底端的第二动力控制输出端口26与平衡电机22连接。壳体12的第一侧壁后端下部开设有进风口15，壳体12后端的内壁上方预留有封闭的通风通道14，通风通道14底端与变频器6风扇排风口连通，通风通道14一侧开设有出风口16，出风口16穿过壳体12的第二侧壁并与壳体12外部连通，第一侧壁和第二侧壁位置相对，壳体12前端分为上部和下部两个相对独立封闭空间，上部密封空间内设置弱电设备，下部密封空间内设置强电设备。

如图4、图5所示，主电源8与智能监控器11的电源端连接，智能监控器11又包括监控器主控制器1、电参采集模块3、电源模块2、通讯模块7和平衡调整模块4。监控器主控制器1、电参采集模块3、电源模块2、通讯模块7和平衡调整模块4并排安装于基座上10，监控器主控制器1、电参采集模块3、通讯模块7和平衡调整模块4内部都设置有微处理器，各微处理器都通过基座上的总线通讯连接。监控器主控制器1上设置有LCD图形液晶显示屏31，电参采集模块3的数据采集端与外部传感器23的数据输出端连接，电参采集模块3的数据输出端与监控器主控制器1的数据接收端连接，监控器主控制器1的控制信号输出端与平衡调整模块4的控制信号接收端连接，监控器主控制器1的电源端与电源模块2的供电端连接，电源模块2内部设置有AC/DC转换电路，可将输入电源模块2的交流电转换为直流电对外输出，并通过基座29的总线给各模块进行供电。监控器主控制器1的数据信号输出端与数码显示模块5的数据信号接收端连接，通过数码显示模块5对外显示监控器主控制器1接收到的各种数据。监控器主控制器1的控制信号输出端通过变频器6与电动机10的控制端连接，监控器主控制器1通过控制变频器6从而对电动机10的工作状态进行控制。外部数据信号和控制信号通过接线端子17与监控器主控制器1、电参采集模块3、电源模块2、通讯模块7和平衡调整模块4连通。通讯模块7支持475MHz的无线传输和2.4GHz的ZigBee通讯组网传输。

本实用新型的一个实施例中，外部传感器包括位移传感器、温度传感器、压力传感器、一体化无线示功仪和负荷传感器，位移传感器用来采集抽油杆位移，温度传感器用来采集油液温度，压力传感器用来采集油压和套压，一体化无线示功仪用来采集抽油机载荷和冲程数据，负荷传感器用来采集抽油杆的负荷量。

本实用新型的工作原理为：通过智能监控器11中的电参采集模块3接收外部传感器采集到的抽油机工作状态下的信号，电参采集模块3自身可对抽油机工作时的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数进行采集和计算，并将接收和采集到的各种数据传输给监控器主控制器1，监控器主控制器1对接受到的各种数据进行处理和存储，通过LCD图形液晶显示屏31显示测试数据和曲线，同时通过数码显示模块5显示冲次和平衡度参数。通过监控器主控制器1对平衡调整模块4进行控制，进而实现对抽油机的平衡系统的调控，保证抽油机始终工作在平衡状态。监控器主控制器1根据采集到的抽油机工作参数，对变频器6的工作状态进行调整，从而改变电动机10的转速，进而实现机采井的冲次调整，使抽油机工作在系统效率最高的状态，实现了机采井的节能和环保。监控器主控制器1、电参采集模块3和平衡调整模块4通过通讯模块7将各自的工作状态信息和采集到的信号进行对外传输，除能实现机采井系统效率的本地和远程控制外，数据的采集和传输规范也符合油田数字化的要求。

本实用新型机采井系统效率远程控制柜，电参采集模块3将采集到的数据传输给监控器主控制器1，监控器主控制器1对数据进行处理、存储和对外显示，经过平衡调整模块4和变频器6对抽油机的冲次进行调控，不仅监控数据准确，而且大大提高了抽油机的工作效率。监控器主控制器1、电参采集模块3、电源模块2和平衡调整模块4都与通讯模块7连接，能够实时将数据进行远程传输和上传入网，实现了抽油机工作状态的远程监控。智能监控器11、主电源8、变压器9、变频器6都设置在壳体12内部，减小了设备的体积，集成度大大提高。壳体12的第一侧壁上部开设有进风口15，壳体12后端的内壁上端封闭为通风通道14，外界空气从进风口15进入壳体12内部，通风通道14底端与变频器6风扇排风口连通，外界空气从进风口15进入壳体内部，通过变频器6的自身风扇保持壳体内部的空气流通，并把壳体12内部的空气排出到通风通道14内，最终从出风口16排出，避免壳体12内部电气元件温度过高，可靠性高，同时还省去柜体风扇，降低了成本。密封门30与壳体12之间设置有加强筋和发泡密封条，密封效果好，适于在风沙环境中长期工作。密封门30上安装有自动回位和限位锁定装置27，可使密封门30自动关闭，并通过壳体12上安装的磁钢28保证密封门30与壳体之间紧密连接，防止忘记关门导致雨、风沙进入壳体12导致电气元件失效、控制柜损坏，同时自动回位和限位锁定装置27能将密封门30锁定在打开位置，便于工作人员对壳体12内部的电气元件进行维护。本实用新型集成度高、成本低、散热性好，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：包括壳体(12)、智能监控器(11)、主电源(8)和变频器(6)，壳体(12)前端的开口处安装有密封门(30)，密封门(30)的边缘与壳体(12)前端开口的边缘之间设置有加强筋和发泡密封条，智能监控器(11)、主电源(8)、变频器(6)都设置在壳体(12)内部，壳体(12)底端的电源连接端口(19)与外部电源连接，壳体(12)底端的第一动力控制输出端口(20)与外部电动机(10)连接，壳体(12)底端的第二动力控制输出端口(26)与平衡电机(22)连接，壳体(12)的第一侧壁后端下部开设有进风口(15)，壳体(12)后端的内壁上方预留有封闭的通风通道(14)，通风通道(14)底端与变频器(6)风扇排风口连通，通风通道(14)一侧开设有出风口(16)，出风口(16)穿过壳体(12)的第二侧壁并与壳体(12)外部连通，主电源(8)与智能监控器(11)的电源端连接，智能监控器(11)又包括监控器主控制器(1)、电参采集模块(3)、电源模块(2)、通讯模块(7)和平衡调整模块(4)，电参采集模块(3)的数据采集端与外部传感器(23)的数据输出端连接，电参采集模块(3)的数据输出端与监控器主控制器(1)的数据接收端连接，监控器主控制器(1)的控制信号输出端与平衡调整模块(4)的控制信号接收端连接，监控器主控制器(1)的电源端与电源模块(2)的供电端连接，监控器主控制器(1)的数据信号输出端与数码显示模块(5)的数据信号接收端连接，监控器主控制器(1)的控制信号输出端通过变频器(6)与电动机(10)的控制端连接，外部数据信号和控制信号通过接线端子(17)与监控器主控制器(1)、电参采集模块(3)、电源模块(2)、通讯模块(7)和平衡调整模块(4)连通。

2.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述壳体(12)采用δ＝1.5冷轧钢板制成，壳体(12)顶端设置有天线防护罩(13)，天线防护罩(13)由ABS工程塑料注塑成型，壳体(12)顶端两侧分别安装有吊耳(21)。

3.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述第一侧壁和第二侧壁位置相对，壳体(12)前端分为上部和下部两个相对独立封闭空间，上部密封空间内设置弱电设备，下部密封空间内设置强电设备。

4.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述壳体(12)内部还设置有变压器(9)和避雷器(18)，变压器(9)的输入端接入主电源(8)，变压器(9)的输出侧端与智能监控器(11)的电源端连接，智能监控器(11)和主电源(8)并排设置在壳体(12)内部的上部，变频器(6)设置在壳体(12)前端下部的强电空间内，变压器(9)和避雷器(18)设置在变频器(6)的一侧。

5.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述监控器主控制器(1)、电参采集模块(3)、电源模块(2)、通讯模块(7)和平衡调整模块(4)并排安装于基座(29)上，并通过基座(29)上的总线通讯连接，数码显示模块(5)设置在壳体(12)的密封门(30)上。

6.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述监控器主控制器(1)、电参采集模块(3)、通讯模块(7)和平衡调整模块(4)内部都设置有微处理器，电源模块(2)内部设置有AC/DC转换电路，监控器主控制器(1)上设置有LCD图形液晶显示屏(31)。

7.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述通讯模块(7)支持475MHz的无线传输和2.4GHz的ZigBee通讯组网传输。

8.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述外部传感器又包括位移传感器、负荷传感器、温度传感器、压力传感器和一体化无线示功仪。

9.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述数码显示模块(5)采用八位LED数码管。

10.根据权利要求1所述的机采井系统效率远程控制柜，其特征在于：所述密封门(30)与壳体(12)之间安装有自动回位和限位锁定装置(27)，壳体(12)前端开口处的边缘位置安装有磁钢(28)。