CN207181510U - 一种数字电流记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字电流记录仪，属于潜油电泵工况诊断领域。所述数字电流记录仪包括中央处理器、采集接口、存储器和通讯终端，由于具有与潜油电泵的监测器件相连的采集接口、中央处理器、存储器和通讯终端，可实时监测潜油电泵并存储和传送相关信息，取代了传统的监测潜油电泵的机械储能式电流记录仪，其中，存储器可对相关信息进行存储，通讯终端可将信息通过有线或者无线通讯的形式发送到远程测控终端，使操作人员可以通过远程测控终端来实时获取潜油电泵信息，并与油井后台管理软件进行通讯以完成潜油电泵井的工况分析，不需要操作人员定期进行更换电流卡片进行手动储能，降低了人力成本，提高了潜油电泵井工况诊断效率。

Description

一种数字电流记录仪

技术领域

本实用新型涉及潜油电泵工况诊断领域，特别涉及一种数字电流记录仪。

背景技术

潜油电泵以排量大、自动化程度高等显著优点被广泛应用于油田开采中，是目前重要的机械采油方法之一。潜油电泵是一种在井下工作的多级离心泵，用油管下入井内，地面电源通过潜油泵专用电缆输入井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面。潜油电泵机组的电流卡片所记录的电流与潜油电机的工作电流成线性关系，它的变化情况能够反应潜油电机的运行状况。因此，通过记录的电流情况可以分析潜油电泵的运行状况并判断电泵在运行过程中可能出现的各种故障。

目前油田常用的潜油电泵电流记录仪为纸质电流卡片，属机械储能式记录仪，电流卡片中包含井号、换卡日期、换卡时运行电流、运行频率、卡片类型、电流曲线走向信息。机械储能式电流记录仪工作时首先将圆形电流记录卡片装在电流记录仪内，并对电流记录仪进行手动储能，可摆动式衔铁笔尖在电磁力的作用下在电流记录卡片上做记录，当潜油电泵电源侧电流发生变化时生成与该电流变化一致的电磁力，该电磁力带动可摆动式衔铁笔尖在电流记录卡片上记录电流的变化，从而间接的记录到了潜油电泵电源侧电流的变化。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：

一是纸质电流卡片为机械储能式记录仪，需定期为其储能；二是电流卡片使用时间短，一张电流卡片一般只能记录一个星期的运行电流，不利于电流的连续记录且只能在换纸后才能判断油井的运行工况；三是衔铁笔尖为易损件，每年需要更换几次时针，维护成本高；四是电流卡片容易做假，不负责任的采油工会伪造电流卡片应对检查，影响电泵井的日常管理。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种数字电流记录仪，取代现有监测潜油电泵的机械储能式电流记录仪。

一种数字电流记录仪，所述数字电流记录仪包括中央处理器、采集接口、存储器和通讯终端，其中，

所述中央处理器、所述存储器和所述通讯终端设置在电路板上，所述电路板设置在壳体内；

所述采集接口的一端与监测潜油电泵的感测器件相连，另一端与所述中央处理器相连；

所述存储器的一端与所述中央处理器相连，所述通讯终端的一端与所述中央处理器相连，所述存储器的另一端与所述通讯终端的另一端相连。

进一步地，所述通讯终端为无线通信终端。

进一步地，所述通讯终端包括通讯电缆接口。

进一步地，所述数字电流记录仪还包括数据接口，所述数据接口与所述存储器相连。

进一步地，所述数据接口至少包括控制器局域网络接口、通用串行总线接口和串行通讯接口中的一个。

进一步地，所述数字电流记录仪还包括电源，所述电源设置在所述电路板上。

进一步地，所述数字电流记录仪还包括显示器，所述显示器与所述中央处理器相连。

进一步地，所述显示器为液晶显示器或有机发光二极管显示器。

进一步地，所述显示器为触摸屏显示器。

进一步地，与所述采集接口相连的监测器件包括电压互感器和电流互感器。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型的数字电流记录仪由于具有与潜油电泵的监测器件相连的采集接口、中央处理器、存储器和通讯终端，可实时监测潜油电泵并存储和传送相关信息，取代了传统的监测潜油电泵的机械储能式电流记录仪。

可通过从感测器件上采集潜油电泵的信息，通过采集接口输送到中央处理器中，中央处理器处理得到处理后的潜油电泵的信息，将处理后的潜油电泵的信息发送到存储器和通讯终端，存储器可对接收处理后的潜油电泵的信息进行存储，通讯终端接收处理后的潜油电泵的信息可通过有线或者无线通讯的形式将该信息发送到远程测控终端，操作人员可以通过远程测控终端来实时获取潜油电泵信息，并与油井后台管理软件进行通讯以完成潜油电泵井的工况分析，当潜油电泵的信息显示出异常时可以发出相应的报警信息提示维护人员，不需要操作人员定期进行更换电流卡片进行手动储能，降低了人力成本，提高了潜油电泵井工况诊断效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种数字电流记录仪的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种数字电流记录仪，其结构示意图，如图1所示，包括中央处理器1、采集接口2、存储器4和通讯终端5。

具体地，中央处理器1、存储器4和通讯终端5设置在电路板(图1中未示出)上，电路板设置在壳体(图1中未示出)内。

采集接口2的一端与监测潜油电泵的感测器件相连，另一端与中央处理器1相连。

存储器4的一端与中央处理器1相连，通讯终端5的一端与中央处理器1相连，存储器4的另一端与通讯终端5的另一端相连。

因此，本实用新型实施例的数字电流记录仪由于具有与潜油电泵的监测器件相连的中央处理器1、采集接口2、存储器4和通讯终端5，可实时监测潜油电泵并存储和传送相关信息，取代了传统的监测潜油电泵的机械储能式电流记录仪。

具体地，可通过将从感测器件上采集潜油电泵的信息通过采集接口2输送到中央处理器1中，中央处理器1处理得到处理后的潜油电泵的信息，将处理后的潜油电泵的信息发送到存储器4和通讯终端5，存储器4可对接收处理后的潜油电泵的信息进行存储，通讯终端5接收处理后的潜油电泵的信息可通过有线或者无线通讯的形式将该信息发送到远程测控终端RTU，操作人员可以通过远程测控终端RTU来实时获取潜油电泵信息，并与油井后台管理软件进行通讯以完成潜油电泵井的工况分析，当潜油电泵的信息显示出异常时可以发出相应的报警信息提示维护人员，不需要操作人员定期进行更换电流卡片进行手动储能，降低了人力成本，提高了潜油电泵井工况诊断效率。

为了更好地实现数字电流记录仪的通讯功能，通讯终端5为无线通信终端，通讯终端5包括通讯电缆接口，在本实施例中，通讯电缆接口为通讯电缆RS232、RS485的接口。

在上述数字电流记录仪中，通讯终端5设置有信号发射装置，可以实现无线通讯功能，能够将采集接口2采集到的信号传输至油井远程测控终端RTU，实现远程显示，便于操作人员对潜油电泵井进行实时的工况分析和优化调整策略。

需要说明的是，油井远程测控终端RTU设置在油井现场的控制柜中。

在上述数字电流记录仪中，通讯终端5设置有信号发射装置，还可以将采集接口2采集到的信号传输至油井后台管理软件，油井后台管理软件中包括专家图库，可以将传送到油井后台管理软件中的信息与专家图库中的信息相对比，并进行分析判断，为潜油电泵井的优化运行提供策略调整方案。

在上述数字电流记录仪中，数字电流记录仪还包括数据接口7，数据接口7与存储器相连，其中，数据接口至少包括控制器局域网络CAN接口、通用串行总线USB接口和串行通讯接口中的一个，任何一类数据接口都可以实现数据的通讯传输，使得油井维护人员可以通过U盘将潜油电泵井的运行数据拷贝出来进行备份。

在上述数字电流记录仪中，数字电流记录仪还包括电源3，电源3设置在电路板上，为电路板上的中央处理器1、存储器4和通讯终端5的运行提供电力支持。

需要说明的是，在上述数字电流记录仪中，中央处理器1、电源3、存储器4、通讯终端5和数据接口7设置在电路板上。

在上述数字电流记录仪中，数字电流记录仪还包括显示器6，显示器6与中央处理器1相连，其中，显示器为液晶显示器或有机发光二极管显示器。

在上述数字电流记录仪中，显示器6为触摸屏显示器，可以通过对界面的手动触摸操作实现功能的显示或参数的设置。

在上述数字电流记录仪中，显示器6的界面可包括正常状态显示区、实时数据显示区、实时报警显示区、实时曲线显示区、数据导出显示区、参数设置显示区、用户管理显示区和运行状态指示灯。

其中，正常状态显示区用于显示潜油电泵井正常运行状态的运行时的三相电流、三相电压、电机运行状态、井口编号等；实时数据显示区显示潜油电泵的三相电流、三相电压、功率因数、频率、功率、有功电能等信息；实时报警显示区用于显示潜油电泵井的实时故障记录，当潜油电泵井出现问题时，根据油井后台管理软件的分析结果，软件后台给出明确的故障处理指令，能够提高故障处理效率，与传统的就地巡井排查相比，可以大幅度的节省时间，提高工作效率；数据导出显示区用于设置数据导出时间段，选择电流数据导出、电压数据导出、设置数据导出为手动或者自动、删除存盘数据、生成CSV格式的文件，文件可以用EXCLE软件进行打开操作；参数设置显示区可以对电流记录仪的显示内容进行设置；用户管理显示区能显示当前登录的用户、考勤的时间、上次签到时间等信息，巡检人员可以通过数字式电流记录仪终端完成巡井考勤，进一步提高潜油电泵井的日常管理水平；运行状态指示灯，用于显示潜油电泵运行状态及报警指示。

在上述数字电流记录仪中，与采集接口2相连的监测器件包括电压互感器和电流互感器相连，通过电压互感器监测得到潜油电泵运行时的三相电压，通过电流互感器监测得到潜油电泵运行时的三相电流。

在上述数字电流记录仪中，壳体用来保护数字电流记录仪的内部结构中央处理器1、电源3、存储器4、通讯终端5和数据接口7，采集接口设置在壳体上。

在上述数字电流记录仪中，采集接口2将采集得到的三相电流、三相电压、功率等参数的实时数据传送给中央处理器1。

在上述数字电流记录仪中，中央处理器1用于处理从采集接口2采集得到的三相电流、三相电压、功率等参数的实时数据，可以将数据图形化、将电流、电压信息进行模/数的转换处理等。

在上述数字电流记录仪中，存储器4和通讯终端5彼此连接，保证通讯传输的数据与存储的数据保持一致。

在实际的使用过程中，位于潜油电泵上的感测器件，如电压互感器、电流互感器采集到潜油电泵的电压、电流等信息，通过总线传送给数字电流记录仪。

数字电流记录仪的采集接口2接收到从总线传输过来的潜油电泵的信息后再把采集得到的数据输送到中央处理器1中，中央处理器1处理该潜油电泵的信息，得到处理后的潜油电泵的信息。

中央处理器1将处理后的潜油电泵的信息发送到存储器4和通讯终端5中，其中，存储器4可以对处理后的潜油电泵的信息进行存储，油井维护人员通过数据接口7拷贝出存储器4中的存储的处理后的潜油电泵的信息；通讯终端5接收处理后的潜油电泵的信息可以通过通讯电缆RS232、RS485的通讯电缆接口与油井远程测控终端RTU进行有线通讯，可以无线信号的形式传输至油井远程测控终端RTU，操作人员可从油井远程测控终端RTU实时获取得到潜油电泵信息，实现监测潜油电泵并存储和传输潜油电泵信息，也可以无线信号的形式与油井后台管理软件进行通讯，以完成潜油电泵井的工况分析，当潜油电泵的信息显示出异常时可以发出相应的报警信息提示维护人员，不需要操作人员定期进行更换电流卡片进行手动储能，取代了传统的监测潜油电泵的机械储能式电流记录仪，降低了人力成本，提高了潜油电泵井工况诊断效率。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数字电流记录仪，其特征在于，所述数字电流记录仪包括中央处理器、采集接口、存储器和通讯终端，其中，

所述中央处理器、所述存储器和所述通讯终端设置在电路板上，所述电路板设置在壳体内；

所述采集接口的一端与监测潜油电泵的感测器件相连，另一端与所述中央处理器相连；

所述存储器的一端与所述中央处理器相连，所述通讯终端的一端与所述中央处理器相连，所述存储器的另一端与所述通讯终端的另一端相连。

2.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述通讯终端为无线通信终端。

3.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述通讯终端包括通讯电缆接口。

4.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述数字电流记录仪还包括数据接口，所述数据接口与所述存储器相连。

5.根据权利要求4所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述数据接口至少包括控制器局域网络接口、通用串行总线接口和串行通讯接口中的一个。

6.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述数字电流记录仪还包括电源，所述电源设置在所述电路板上。

7.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述数字电流记录仪还包括显示器，所述显示器与所述中央处理器相连。

8.根据权利要求7所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述显示器为液晶显示器或有机发光二极管显示器。

9.根据权利要求7所述的数字电流记录仪，其特征在于，所述显示器为触摸屏显示器。

10.根据权利要求1所述的数字电流记录仪，其特征在于，与所述采集接口相连的监测潜油电泵的所述感测器件包括电压互感器和电流互感器。