CN206991071U - 采油设备的远程监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种采油设备的远程监控装置，该采油设备的远程监控装置包括主控制器以及分别与其连接的电机参数检测电路、通信电路、油温传感器、油压传感器、套压传感器、载荷传感器；电机参数检测电路的检测端与电机连接；通信电路与上位机通讯连接；用于检测油温、油压及套压及载荷的传感器分别设置于采油设备上；主控制器，用于接收油温传感器、油压传感器、套压传感器和载荷传感器的检测信号以及电机参数检测电路检测的电机的工作参数，并通过通信电路发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制采油设备的电机、抽油泵工作。本实用新型解决了现有技术中需要人工对采油设备进行现场检测、调试，操作麻烦的问题。

Description

采油设备的远程监控装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种采油设备的远程监控装置。

背景技术

目前，油田采油大多采用无需人为看管的采油设备进行采油，因而对采油设备的工作性和稳定性要求较高。实际抽油作业的过程中，采油设备的载荷是不同的，采油设备的电机以及其他系统工况也会随之改变，这就需要随时调节电机等系统的参数，以保证设备整机能稳定工作，如此一来，通常需要工作人员携带检测设备到现场进行检测、调试，这种工作方式工作操作麻烦，工作效率低，且无法及时、准确的控制和调试采油设备，以使其保持最佳运行状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种采油设备的远程监控装置，旨在解决了现有技术中需要人工对采油设备进行现场检测、调试，操作麻烦的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种采油设备的远程监控装置，采油设备包括电机及抽油泵，所述远程监控装置包括电机参数检测电路、通信电路、油温传感器、油压传感器、套压传感器、载荷传感器及主控制器，所述电机参数检测电路、通信电路、油温传感器、油压传感器、套压传感器及载荷传感器分别与所述主控制器连接；所述电机参数检测电路的检测端与所述电机连接；所述通信电路与上位机通讯连接；所述油温传感器、所述油压传感器及所述套压传感器及所述载荷传感器分别设置于采油设备上；其中，

所述电机参数检测电路，用于检测所述电机的工作参数；所述电机的工作参数至少包括电机母线电压、电机工作电流、电机缺相信号；

所述油温传感器，用于检测所述采油设备所采集的原油的油温；

所述油压传感器，用于检测所述采油设备所采集的原油的油压；

所述套压传感器，用于检测油井套压；

所述载荷传感器，用于检测所述抽油泵的上下冲程载荷；

所述通信电路，用于供所述主控制器与上位机连接通讯；

所述主控制器，用于接收所述油温传感器、油压传感器、套压传感器和载荷传感器的检测信号以及所述电机参数检测电路检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机、抽油泵工作。

优选地，所述电机参数检测电路包括用于检测所述电机的母线电压的高阻隔离母线检测电路、用于检测流经所述电机工作电流的电流检测电路以及用于检测所述电机是否缺相并输出缺相信号的输入缺相检测电路；其中，

所述输入缺相检测电路、所述高阻隔离母线检测电路和所述电流检测电路的检测端分别与所述电机的电源输入端连接，所述输入缺相检测电路、所述高阻隔离母线检测电路和所述电流检测电路的输出端分别与所述主控制器连接。

优选地，所述高阻隔离母线检测电路包括第一检测端和第二检测端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器及第一电感，所述第一电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第一检测端，并与所述电机的正极电源输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端及所述第一运算放大器的反相输入端互连；所述第二电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第二检测端，并与所述电机的负极电源输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端、第四电阻的第一端及所述第一运算放大器的正相输入端互连；所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端及所述第一电感的第一端互连；所述第四电阻的第二端接地；所述第一电感的第二端为所述高阻隔离母线检测电路的输出端；所述第二电容与所述第三电阻并联设置；所述第三电容与所述第四电阻并联设置。

优选地，所述电流检测电路包括电流检测芯片、第二电感、第三电感、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二运算放大器、第三运算放大器及第四电容、第五电容、第六电容及第七电容，所述电流检测芯片的正极检测脚与所述电机的正极电源输入端连接；所述电流检测芯片的负极检测脚与所述电机的负极电源输入端连接；所述电流检测芯片的输出脚与所述第二电感的第一端连接；所述第二电感的第二端经所述第五电阻与所述第二运算放大器的反相输入端、所述第四电容的第一端及第六电阻的第一端互连；所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端及所述第三电感的第一端互连；所述第三电感的第二端为所述电流检测电路的输出端；所述第七电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端及所述第三运算放大器的第正相输入端互连；所述第八电阻的第二端接地；所述第三运算放大器的输出端经所述第九电阻与所述第十电阻的第一端及所述第二运算放大器的正相输入端互连；第五电容串联设置于所述第三运算放大器的正相输入端与地之间；所述第六电容串联设置于所述第三运算放大器的输出端与地之间；第七电容串联与所述第一直流电源与地之间。

优选地，所述输入缺相检测电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、三相整流单元、检测信号隔离单元，所述三相整流单元的三相输入端分别经所述第十一电阻、第十二电阻及第十三电阻与所述电机的三相输入端连接，所述三相整流单元的输出端经所述第四电阻与所述检测信号隔离单元的输入端连接；所述检测信号隔离电路的输出端与为所述缺相检测电路的输出端。

优选地，所述三相整流单元包括三路并联至所述检测信号隔离单元的二极管桥路，三路所述二极管桥路均包括两个串联设置的二极管，所述两个二极管的公共端用于接入所述电机中的一相电源电压。

优选地，检测信号隔离单元包括第一光耦、第十五电阻、第十六电阻、第一稳压管及第一开关管，所述第一光耦的阳极为所述检测信号隔离单元的输入端，所述第一光耦的集电极与所述第十五电阻的第一端及所述第一稳压管的阴极互连，所述第一光耦的发射极接地；所述第十五电阻的第二端与第二直流电源连接；所述第一稳压管的阳极与所述第一开关管的受控端及第十六电阻的第一端连接；所述第十六电阻的第二端与所述第一开关管的第一导通端连接，并将接地；所述第一开关管的第二导通端为所述检测信号隔离单元的输出端。

优选地，所述通信电路包括用于实现与实现所述主控制器与所述上位机远距离串行通信的RS485通讯电路及用于收发3G、4G网络信号的射频电路，所述RS485通讯电路和所述射频电路分别与所述主控制器连接。

优选地，所述RS485通讯电路包括第四电感、第五电感、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻及RS485接口芯片，所述RS485接口芯片包括第一发送端、第一接收端、第二发送端及第二接收端；所述第四电感的第一端和所述第五电感的第一端分别与所述上位机的信号发送端及信号接收端连接；所述第四电感的第二端经所述第十七电阻与所述第一发送端连接，所述第五电感的第二端经所述第十八电阻与所述第一接收端连接；所述第二接收端经所述第十九电阻与所述主控制器及所述第二十电阻互连；所述第二接收端还经所述第二十一电阻与第三直流电源连接；所述第二发送端与所述主控制器及所述第二十二电阻的第一端互连；所述第二十二电阻的第二端与所述第三直流电源连接。

本实用新型采油设备的远程监控装置通过设置主控制器来接收所述油温传感器、油压传感器、套压传感器和载荷传感器的检测信号以及所述电机参数检测电路检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机、抽油泵工作，以实现及时、准确的控制和调整采油设备的电机以及抽油泵的工作状态，从而保证采油设备能够始终处于稳定工作状态。本实用新型智能化高、无需人为介入，降低了采油设备现场巡查的频率以及工作难度，提高了采油设备的工作效率，从而解决了现有技术中需要人工对采油设备进行现场检测、调试，操作麻烦的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型采油设备的远程监控装置的功能模块示意图；

图2为本实用新型采油设备的远程监控装置中高阻隔离母线检测电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型采油设备的远程监控装置中电流检测电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型采油设备的远程监控装置中输入缺相检测电路的电路结构示意图；

图5为本实用新型采油设备的远程监控装置中RS485通讯电路的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出的一种采油设备的远程监控装置，采油设备包括电机及抽油泵。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该远程监控装置包括电机参数检测电路10、通信电路20、油温传感器30、油压传感器40、套压传感器50、载荷传感器60及主控制器70，所述电机参数检测电路10、通信电路20、油温传感器30、油压传感器40、套压传感器50及载荷传感器分别与所述主控制器70连接；所述电机参数检测电路10的检测端与所述电机连接；所述通信电路20与上位机通讯连接；所述油温传感器30、所述油压传感器40及所述套压传感器50及所述载荷传感器分别设置于采油设备上；其中，

所述电机参数检测电路10，用于检测所述电机的工作参数；所述电机的工作参数至少包括电机母线电压、电机工作电流、电机缺相信号；

所述油温传感器30，用于检测所述采油设备所采集的原油的油温；

所述油压传感器40，用于检测所述采油设备所采集的原油的油压；

所述套压传感器50，用于检测油井套压；

所述载荷传感器60，用于检测所述抽油泵的上下冲程载荷；

所述通信电路20，用于供所述主控制器70与上位机连接通讯；

所述主控制器70，用于接收所述油温传感器30、油压传感器40、套压传感器50和载荷传感器60的检测信号以及所述电机参数检测电路10检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路20发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机、抽油泵工作。

本实施例中，主控制器70可以是DSP系统、嵌入式ARM微处理器，也可以是PLC，主控制器70用于实现对其他各个电路模块的工作进行控制，上位机具有供人机交互的显示屏，工作人员可以通过触屏或者鼠标、键盘等输入控制信号，并通过上位机输出至主控制器70，以使主控制根据上位机反馈的控制信号，控制采油设备的电机、抽油泵工作。油温传感器30、油压传感器40分别设置在井口输油管线上，载荷传感器60设置在抽油泵上，套压传感器50设置在套压传感器50设置于井口套压管内。电机参数检测电路10用于检测电机的电流、电压等参数，并将检测的参数输出至主控制器70，以在电机的检测信号出现异常时，对电机进行相应的缺相、过流、过载等保护。通信电路20可以采用有线通信电路20和无线通信电路20等通信电路20来实施，以实现主控制器70可以通过电台、GPRS、光纤等手段与上位机之间进行远程数据传输。

本实施例中，上位机中设置有用于对主控制器70发送的检测信号、电机的工作参数等进行比较分析的比较电路和计算电路，或者通过软件程序对主控制器70发送的检测信号、电机的工作参数等进行比较分析，进而输出相应的控制信号，使主控制器70进行相应的控制动作。

具体地，采油设备初始化工作时，上位机输出控制信号至主控制器70，以使主控制器70控制电机及抽油泵上电工作。在采油设备工作中，主控制器70接收油温传感器30、油压传感器40、套压传感器50和载荷传感器60的检测信号以及电机参数检测电路10检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路20发送给上位机，上位机对采油设备的电机的电流是否过流、母线电压是否过压、输入电机的三相电流是否缺相以及抽油泵的上下冲程载荷的变化情况等情况进行分析和判断，当确定采油设备的上述检测信号正常时，则控制采油设备稳定工作。当确定采油设备的上述检测信号异常时，上位机和主控制器70执行如下动作：

当检测到流经电机的电流过大(可以预设电流保护阈值)，或者检测到输入至电机的相电压过高(可以预设电压保护阈值)，或者检测到输入至电机的三相电流缺相时，上位机则通过通信电路20反馈控制信号至主控制器70，以使主控制器70控制所述采油设备的电机、抽油泵停止工作，从而保护电机，避免电机受到损坏。

当检测到采油设备采集的原油油温和油压以及采油设备中套管的套压过高时，上位机则通过通信电路20反馈控制信号至主控制器70，以使主控制器70控制调整所述采油设备的电机转速从而调节抽油泵的上行速度/下行速度，以使采油设备恢复稳定工作。

同时，上位机还可以通过采集上下冲程载荷情况，分析抽油泵的实时工作情况，并输出控制信号至主控制器70，从而控制调整所述采油设备的电机转速从而调节抽油泵的上行速度/下行速度，实现较佳的采油速度，提高采油量。

需要说明的是，在上述上位机中设定预设电流/电压保护阈值的方案为现有技术，本领域技术人员可以根据具体地检测信号和设备的实际情况相应配置以实现，此处不再赘述。

本实用新型采油设备的远程监控装置通过设置主控制器70来接收所述油温传感器30、油压传感器40、套压传感器50和载荷传感器60的检测信号以及所述电机参数检测电路10检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路20发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机、抽油泵工作，以实现及时、准确的控制和调整采油设备的电机以及抽油泵的工作状态，从而保证采油设备能够始终处于稳定工作状态。本实用新型智能化高、无需人为介入，降低了采油设备现场巡查的频率以及工作难度，提高了采油设备的工作效率，从而解决了现有技术中需要人工对采油设备进行现场检测、调试，操作麻烦的问题。

参照图1至图4在一优选实施例中，所述电机参数检测电路10包括用于检测所述电机的母线电压的高阻隔离母线检测电路11、用于检测流经所述电机工作电流的电流检测电路12以及用于检测所述电机是否缺相并输出缺相信号的输入缺相检测电路13；其中，

所述输入缺相检测电路13、所述高阻隔离母线检测电路11和所述电流检测电路12的检测端分别与所述电机的电源输入端连接，所述输入缺相检测电路13、所述高阻隔离母线检测电路11和所述电流检测电路12的输出端分别与所述主控制器70连接。

本实施例中，输入缺相检测电路13、高阻隔离母线检测电路11和电流检测电路12分别与主控制器70电气连接，并将相应信号输出至主控制器70，以使主控制器70通过通信电路20发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机，从而实现对电机过流、过压、过载以及缺相保护。

参照图1至图4，在一优选实施例中，所述高阻隔离母线检测电路11包括第一检测端P+和第二检测端P-、第一电阻(图未标示)、第二电阻、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一运算放大器U1及第一电感L1，所述第一电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第一检测端P+，并与所述电机的正极电源输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容C1的第一端、所述第三电阻R3的第一端及所述第一运算放大器U1的反相输入端互连；所述第二电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第二检测端P-，并与所述电机的负极电源输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容C1的第二端、第四电阻R4的第一端及所述第一运算放大器U1的正相输入端互连；所述第三电阻R3的第二端与所述第一运算放大器U1的输出端及所述第一电感L1的第一端互连；所述第四电阻R4的第二端接地；所述第一电感L1的第二端为所述高阻隔离母线检测电路11的输出端；所述第二电容C2与所述第三电阻R3并联设置；所述第三电容C3与所述第四电阻R4并联设置。

本实施例中，第一电阻和第二电阻可以采用多个串联设置的高阻值电阻来实现，本实施例优选为七个，参照图2，七个第一电阻分别为R1A、R1B、R1C、R1D、R1E、R1F、R1G；七个第二电阻分别为R2A、R2B、R2C、R2D、R2E、R2F、R2G，第一电阻用于隔离输入电机母线的正极电源电压，第二电阻用于隔离输入电机母线的负极电源电压，第一电容C1用于滤除直流母线电压中的杂波，第二电阻和第四电阻R4用于串联分压，以将正极电源电压输出至第一运算放大器U1的正相输入端，第一运算放大器U1根据第一电阻和第二电阻输入的电源电压进行比较，并在检测到电机的直流母线电压过高时，输出电压检测信号至主控制器70，第一电感L1用于滤除电压检测信号中的杂波。

参照图1至图4，在一优选实施例中，所述电流检测电路12包括电流检测芯片IC1、第二电感L2、第三电感L3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3及第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6及第七电容C7，所述电流检测芯片IC1的正极检测脚IN+与所述电机的正极电源输入端连接；所述电流检测芯片IC1的负极检测脚IN-与所述电机的负极电源输入端连接；所述电流检测芯片IC1的输出脚OUT与所述第二电感L2的第一端连接；所述第二电感L2的第二端经所述第五电阻R5与所述第二运算放大器U2的反相输入端、所述第四电容C4的第一端及第六电阻R6的第一端互连；所述第六电阻R6的第二端与所述第二运算放大器U2的输出端及所述第三电感L3的第一端互连；所述第三电感L3的第二端为所述电流检测电路12的输出端；所述第七电阻R7的第一端与第一直流电源VCC1连接，所述第七电阻R7的第二端与所述第八电阻R8的第一端及所述第三运算放大器U3的第正相输入端互连；所述第八电阻R8的第二端接地；所述第三运算放大器U3的输出端经所述第九电阻R9与所述第十电阻R10的第一端及所述第二运算放大器U2的正相输入端互连；第五电容C5串联设置于所述第三运算放大器U3的正相输入端与地之间；所述第六电容C6串联设置于所述第三运算放大器U3的输出端与地之间；第七电容C7串联与所述第一直流电源VCC1与地之间。

本实施例中，电流检测电路12还包括第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12，第八电容串联设置于第一直流电源VCC1与电源检测芯片的输出脚OUT之间；第九电容串联设置于输出脚OUT与地之间，电流检测芯片IC1还包括信号反馈脚Vref，第十电容C10串联设置于信号反馈脚Vref与地之间，电流检测芯片IC1用于检测流经电机的电流，并经第二电感L2、第五电阻R5输出电流检测信号，电流检测信号经第二电感L2、第八电容C8、第九电容C9滤波后，输出至第二运算放大器U2的反相输入端，第七电阻R7和第八电阻R8用于串联分压，以将第一直流电源VCC1的电压输出至第三运算放大器U3的正向输入端，从而将第一直流电源VCC1的电压信号经第十电阻R10输出至第二运算放大器U2的正相输入端，第二运算放大器U2在检测到输入至电机的电流过大时，输出电流检测信号至主控制器70，第三电感L3用于滤除电压检测信号中的杂波。第十一电容C11与第六电阻R6并联设置、第十二电容C12与第十电阻R10并联设置。

参照图1至图4，在一优选实施例中，所述输入缺相检测电路13包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、三相整流单元131、检测信号隔离单元132，所述三相整流单元131的三相输入端分别经所述第十一电阻R11、第十二电阻R12及第十三电阻R13与所述电机的三相输入端连接，所述三相整流单元131的输出端经所述第四电阻R4与所述检测信号隔离单元132的输入端连接；所述检测信号隔离电路的输出端与为所述缺相检测电路的输出端。

本实施例中，第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13用于接入电机的U、V、W三相电流，并输出至三相整流单元131，电机电流经三相整流单元131进行整流后输出至检测信号隔离单元132，并经输入输出隔离后输出至主控制器70，以在检测到电机的三相电流缺相时，控制电机停止工作。

参照图1至图4，上述实施例中，所述三相整流单元131包括三路并联至所述检测信号隔离单元132的二极管桥路，三路所述二极管桥路均包括两个串联设置的二极管，所述两个二极管的公共端用于接入所述电机中的一相电源电压。

本实施例中，三相整流单元131优选采用三路并联设置的二极管组成三路二极管桥路，如图4所示的，二极管D1、D2，二极管D3、D4和二极管D5、D6组成了三路二极管桥路，三路二极管桥路均有两个串联设置的二极管组成，利用二极管的单向导通性，将输入至电机的交流电信号转换为直流电信号后输出。

参照图1至图4，在一优选实施例中，检测信号隔离单元132包括第一光耦PC1、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一稳压管ZD1及第一开关管Q1，所述第一光耦PC1的阳极为所述检测信号隔离单元132的输入端，所述第一光耦PC1的集电极与所述第十五电阻R15的第一端及所述第一稳压管ZD1的阴极互连，所述第一光耦PC1的发射极接地；所述第十五电阻R15的第二端与第二直流电源VCC2连接；所述第一稳压管ZD1的阳极与所述第一开关管Q1的受控端及第十六电阻R16的第一端连接；所述第十六电阻R16的第二端与所述第一开关管Q1的第一导通端连接，并将接地；所述第一开关管Q1的第二导通端为所述检测信号隔离单元132的输出端。

本实施例中，第一光耦PC1为单向导通元件，用于实现检测信号的电气隔离。第一稳压管ZD1用于在检测到的检测信号电压过大时，保护第一开关管Q1。第一开关管Q1可以为三极管、MOS管等电子开关，本实施例中，第一开关管Q1优选为NPN型三极管。其中，NPN型三极管的基极为第一开关管的受控端Q1，NPN型三极管的集电极为第一开关管Q1的第一导通端，NPN型三极管的发射极为第一开关管Q1的第二导通端。第一开关管Q1用于在接收到的检测信号达到阈值时导通，以将检测信号输出至主控制器70，也检测到电机的三相电流存在缺相，从而控制电机停止工作。

上述实施例中，电机输入缺相电路还包括第用于滤除检测信号中杂波的第二十三电阻R23、第十三电容C13，第二稳压管ZD2，其中，第二十三电阻R23与第十三电容C13与三相整流单元131并联设置。第二稳压管ZD2的阳极与二极管D2的阳极连接，第二稳压管的阴极与第一光耦PC1的阴极连接。

参照图1至图5，在一优选实施例中，所述通信电路20包括用于实现与实现所述主控制器70与所述上位机远距离串行通信的RS485通讯电路21及用于收发3G、4G网络信号的射频电路(图未示出)，所述RS485通讯电路21和所述射频电路分别与所述主控制器70连接。

本实施例中，RS485通讯电路21用于实现主控制器70与上位机有线连接通讯，射频电路用于实现主控制器70与上位机无线通讯连接。

参照图5，上述实施例中，所述RS485通讯电路21包括第四电感L4、第五电感L5、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22及RS485接口芯片IC2，所述RS485接口芯片IC2包括第一发送端A、第一接收端B、第二发送端TXD及第二接收端RXD；所述第四电感L4的第一端和所述第五电感L5的第一端分别与所述上位机的信号发送端及信号接收端连接；所述第四电感L4的第二端经所述第十七电阻R17与所述第一发送端A连接，所述第五电感L5的第二端经所述第十八电阻R18与所述第一接收端B连接；所述第二接收端RXD经所述第十九电阻R19与所述主控制器70及所述第二十电阻R20互连；所述第二接收端RXD还经所述第二十一电阻R21与第三直流电源VCC3连接；所述第二发送端TXD与所述主控制器70及所述第二十二电阻R22的第一端互连；所述第二十二电阻R22的第二端与所述第三直流电源VCC3连接。

参照图5，本实施例中，RS485通讯电路21还包括电容C15、C16、C17、C18、C19、电阻R24、R25、R26、R27。

上述元器件组成一自动收发转换的RS485接口电路，并采用平衡发送和差分接收，以提高抑制共模干扰的能力。第二接收端RXD用于接收上位机输出的数据信息，第二发送端TXD将主控制器70的数据信息输出至上位机，第一接收端B用于发送主控制器70输出的数据信息至上位机，第一发送端A用于接收上位机输出的数据信号，第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19用于提高接口转换电路的抗干扰能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种采油设备的远程监控装置，采油设备包括电机及抽油泵，其特征在于，所述远程监控装置包括电机参数检测电路、通信电路、油温传感器、油压传感器、套压传感器、载荷传感器及主控制器，所述电机参数检测电路、通信电路、油温传感器、油压传感器、套压传感器及载荷传感器分别与所述主控制器连接；所述电机参数检测电路的检测端与所述电机连接；所述通信电路与上位机通讯连接；所述油温传感器、所述油压传感器及所述套压传感器及所述载荷传感器分别设置于采油设备上；其中，

所述电机参数检测电路，用于检测所述电机的工作参数；所述电机的工作参数至少包括电机母线电压、电机工作电流、电机缺相信号；

所述油温传感器，用于检测所述采油设备所采集的原油的油温；

所述油压传感器，用于检测所述采油设备所采集的原油的油压；

所述套压传感器，用于检测油井套压；

所述载荷传感器，用于检测所述抽油泵的上下冲程载荷；

所述通信电路，用于供所述主控制器与上位机连接通讯；

所述主控制器，用于接收所述油温传感器、油压传感器、套压传感器和载荷传感器的检测信号以及所述电机参数检测电路检测的所述电机的工作参数，并通过所述通信电路发送给上位机，然后根据上位机反馈的控制信号，控制所述采油设备的电机、抽油泵工作。

2.如权利要求1所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述电机参数检测电路包括用于检测所述电机的母线电压的高阻隔离母线检测电路、用于检测流经所述电机工作电流的电流检测电路以及用于检测所述电机是否缺相并输出缺相信号的输入缺相检测电路；其中，

所述输入缺相检测电路、所述高阻隔离母线检测电路和所述电流检测电路的检测端分别与所述电机的电源输入端连接，所述输入缺相检测电路、所述高阻隔离母线检测电路和所述电流检测电路的输出端分别与所述主控制器连接。

3.如权利要求2所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述高阻隔离母线检测电路包括第一检测端和第二检测端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器及第一电感，所述第一电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第一检测端，并与所述电机的正极电源输入端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端及所述第一运算放大器的反相输入端互连；所述第二电阻的第一端为所述隔离母线检测电路的第二检测端，并与所述电机的负极电源输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电容的第二端、第四电阻的第一端及所述第一运算放大器的正相输入端互连；所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端及所述第一电感的第一端互连；所述第四电阻的第二端接地；所述第一电感的第二端为所述高阻隔离母线检测电路的输出端；所述第二电容与所述第三电阻并联设置；所述第三电容与所述第四电阻并联设置。

4.如权利要求2所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述电流检测电路包括电流检测芯片、第二电感、第三电感、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二运算放大器、第三运算放大器及第四电容、第五电容、第六电容及第七电容，所述电流检测芯片的正极检测脚与所述电机的正极电源输入端连接；所述电流检测芯片的负极检测脚与所述电机的负极电源输入端连接；所述电流检测芯片的输出脚与所述第二电感的第一端连接；所述第二电感的第二端经所述第五电阻与所述第二运算放大器的反相输入端、所述第四电容的第一端及第六电阻的第一端互连；所述第六电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端及所述第三电感的第一端互连；所述第三电感的第二端为所述电流检测电路的输出端；所述第七电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端及所述第三运算放大器的第正相输入端互连；所述第八电阻的第二端接地；所述第三运算放大器的输出端经所述第九电阻与所述第十电阻的第一端及所述第二运算放大器的正相输入端互连；第五电容串联设置于所述第三运算放大器的正相输入端与地之间；所述第六电容串联设置于所述第三运算放大器的输出端与地之间；第七电容串联与所述第一直流电源与地之间。

5.如权利要求2所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述输入缺相检测电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、三相整流单元、检测信号隔离单元，所述三相整流单元的三相输入端分别经所述第十一电阻、第十二电阻及第十三电阻与所述电机的三相输入端连接，所述三相整流单元的输出端经所述第十四电阻与所述检测信号隔离单元的输入端连接；所述检测信号隔离电路的输出端与为所述缺相检测电路的输出端。

6.如权利要求5所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述三相整流单元包括三路并联至所述检测信号隔离单元的二极管桥路，三路所述二极管桥路均包括两个串联设置的二极管，所述两个二极管的公共端用于接入所述电机中的一相电源电压。

7.如权利要求5所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，检测信号隔离单元包括第一光耦、第十五电阻、第十六电阻、第一稳压管及第一开关管，所述第一光耦的阳极为所述检测信号隔离单元的输入端，所述第一光耦的集电极与所述第十五电阻的第一端及所述第一稳压管的阴极互连，所述第一光耦的发射极接地；所述第十五电阻的第二端与第二直流电源连接；所述第一稳压管的阳极与所述第一开关管的受控端及第十六电阻的第一端连接；所述第十六电阻的第二端与所述第一开关管的第一导通端连接，并将接地；所述第一开关管的第二导通端为所述检测信号隔离单元的输出端。

8.如权利要求1所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述通信电路包括用于实现与实现所述主控制器与所述上位机远距离串行通信的RS485通讯电路及用于收发3G、4G网络信号的射频电路，所述RS485通讯电路和所述射频电路分别与所述主控制器连接。

9.如权利要求8所述的采油设备的远程监控装置，其特征在于，所述RS485通讯电路包括第四电感、第五电感、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻及RS485接口芯片，所述RS485 接口芯片包括第一发送端、第一接收端、第二发送端及第二接收端；所述第四电感的第一端和所述第五电感的第一端分别与所述上位机的信号发送端及信号接收端连接；所述第四电感的第二端经所述第十七电阻与所述第一发送端连接，所述第五电感的第二端经所述第十八电阻与所述第一接收端连接；所述第二接收端经所述第十九电阻与所述主控制器及所述第二十电阻互连；所述第二接收端还经所述第二十一电阻与第三直流电源连接；所述第二发送端与所述主控制器及所述第二十二电阻的第一端互连；所述第二十二电阻的第二端与所述第三直流电源连接。