CN207229077U - 一种抽油机控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种抽油机控制系统，其特征在于，包括周期信号检测模块、无线传输单元1、载荷数据采集模块、电功率数据采集模块、位移数据采集模块、套压采集模块、油压采集模块、无线传输单元2、数据存储单元、远程终端设备RTU、无线传输单元3、服务器、PLC控制器、开关磁阻电机控制器、开关磁阻电机，可实时获取到抽油机运转过程中的套压、油压、示功图、电功图、抽油机运行状态，根据示功图数据，自动确定抽油机开启、停止时间，并实现远程冲次调整，实现现场设备自动化管理，足不出户即可掌握设备运行状态，降低了工人劳动强度，提高劳动生产效率，促进了油田信息化水平发展。
Description
技术领域
本实用新型属于抽油机控制领域，特别涉及一种抽油机控制系统。
背景技术
目前，抽油机的控制主要通过人工断开、接通电源的方式实现抽油机开机、停机功能，每月定时采集油井示功图、电功图数据，对油井工作状态进行分析。随着油田信息化水平的不断提高，在现有功能的基础上，需要实现套压、油压、示功图、电功图数据的自动采集及远程传输，并自动调整抽油机的冲次，远程自动开、停机。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种抽油机控制系统。
本实用新型的技术方案为：一种抽油机控制系统，包括周期信号检测模块、无线传输单元1、载荷数据采集模块、电功率数据采集模块、位移数据采集模块、套压采集模块、油压采集模块、无线传输单元2、数据存储单元、远程终端设备RTU、无线传输单元3、服务器、PLC控制器、开关磁阻电机控制器、开关磁阻电机，其中，周期信号检测模块用于实时检测抽油机周期开始、结束信号，与电功率数据采集模块、位移数据采集模块电连接，通过无线传输单元1与载荷数据采集模块通信；电功率数据采集模块与远程终端设备RTU电连接，用于采集抽油机工作时的电功率数据；位移数据采集模块与远程终端设备RTU电连接，用于采集抽油机工作时的位移数据；载荷数据采集模块通过无线传输单元2与远程终端设备RTU通信，用于采集抽油机工作时的载荷数据；套压采集模块通过无线传输单元2与远程终端设备RTU通信，用于采集套管与油管之间的环空压力；油压采集模块通过无线传输单元2与远程终端设备RTU通信，用于采集油管内液体的压力；数据存储单元与远程终端设备RTU电连接，用于对数据进行保存；远程终端设备RTU通过无线传输单元3与服务器通信，用于对数据进行处理分析；服务器用于接收现场设备发送的各种数据，对数据进行处理分析后，供浏览查询；PLC控制器分别与远程终端设备RTU、开关磁阻电机控制器电连接，用于接收远程终端设备RTU的数据并控制开关磁阻电机控制器；开关磁阻电机控制器分别与PLC控制器、开关磁阻电机电连接，用于控制开关磁阻电机的工作状态；开关磁阻电机与开关磁阻电机控制器电连接，用于为抽油机提供机械能。
所述的无线传输单元2可采用ZigBee、wifi、450MHz、470MHz方式无线传输数据。
所述的无线传输单元3可采用GPRS、网桥方式无线传输数据。
所述的无线传输单元1与无线传输单元2采用不同的载波频率。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：在现有抽油机控制功能的基础上，可实时获取到抽油机运转过程中的套压、油压、示功图、电功图、抽油机运行状态，根据示功图数据，自动确定抽油机开启、停止时间，并实现远程冲次调整，实现现场设备自动化管理，足不出户即可掌握设备运行状态，降低了工人劳动强度，提高劳动生产效率，促进了油田信息化水平发展。
附图说明
附图为一种抽油机控制系统的原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
在附图中，一种抽油机控制系统，包括周期信号检测模块（7）、无线传输单元1（1）、载荷数据采集模块（2）、电功率数据采集模块（8）、位移数据采集模块（9）、套压采集模块（3）、油压采集模块（4）、无线传输单元2（5）、数据存储单元（6）、远程终端设备RTU（10）、无线传输单元3（11）、服务器（12）、PLC控制器（13）、开关磁阻电机控制器（14）、开关磁阻电机（15），其中，周期信号检测模块（7）用于实时检测抽油机周期开始、结束信号，与电功率数据采集模块（8）、位移数据采集模块电连接（9），通过无线传输单元1（1）与载荷数据采集模块（2）通信；电功率数据采集模块（8）与远程终端设备RTU（10）电连接，用于采集抽油机工作时的电功率数据；位移数据采集模块（9）与远程终端设备RTU（10）电连接，用于采集抽油机工作时的位移数据；载荷数据采集模块（2）通过无线传输单元2（5）与远程终端设备RTU（10）通信，用于采集抽油机工作时的载荷数据；套压采集模块（3）通过无线传输单元2（5）与远程终端设备RTU（10）通信，用于采集套管与油管之间的环空压力；油压采集模块（4）通过无线传输单元2（5）与远程终端设备RTU（10）通信，用于采集油管内液体的压力；数据存储单元（6）与远程终端设备RTU（10）电连接，用于对数据进行保存；远程终端设备RTU（10）通过无线传输单元3（11）与服务器（12）通信，用于对数据进行处理分析；服务器（12）用于接收现场设备发送的各种数据，对数据进行处理分析后，供浏览查询；PLC控制器（13）分别与远程终端设备RTU（10）、开关磁阻电机控制器（14）电连接，用于接收远程终端设备RTU（10）的数据并控制开关磁阻电机控制器（14）；开关磁阻电机控制器（14）分别与PLC控制器（13）、开关磁阻电机（15）电连接，用于控制开关磁阻电机（15）的工作状态；开关磁阻电机（15）与开关磁阻电机控制器（14）电连接，用于为抽油机提供机械能。
所述的无线传输单元2（5）可采用ZigBee、wifi、450MHz、470MHz方式无线传输数据。
所述的无线传输单元3（11）可采用GPRS、网桥方式无线传输数据。
所述的无线传输单元1（1）与无线传输单元2（5）采用不同的载波频率。
在实际应用中，周期信号检测模块（7）实时检测抽油机周期开始、结束信号，通过无线传输单元1（1）（如载波频率为315MHz）将抽油机周期开始、结束信号发送至载荷数据采集模块（2），载荷数据采集模块（2）根据接收到的抽油机周期开始、结束信号采集抽油机一个周期内的载荷数据，数据采集完成后，通过无线传输单元2（5）（如ZigBee、wifi、450MHz、470MHz）传输至远程终端设备RTU（10）；周期信号检测模块（7）与电功率数据采集模块（8）、位移数据采集模块（9）电连接，当检测到抽油机周期开始、结束信号时，直接传输至电功率数据采集模块（8）、位移数据采集模块（9），电功率数据采集模块（8）和位移数据采集模块（9）根据接收到的抽油机周期开始、结束信号采集抽油机一个周期内的电功率数据和位移数据，数据采集完成后，电功率数据采集模块（8）和位移数据采集模块（9）直接将数据发送至远程终端设备RTU（10），由于载荷数据采集模块（2）、电功率数据采集模块（8）、位移数据采集模块（9）同时接收同一个周期信号检测模块的信号（7），保证各模块采集数据周期开始、结束点一致，保证了数据的准确性。
远程终端设备RTU（10）接收到位移数据、电功率数据、载荷数据后，分别绘制出位移-载荷图（即油井示功图）、位移-电功率图（即油井电功图），并将以上数据保存在数据存储单元（6），防止意外丢失，远程终端设备RTU（10）定时读取数据存储单元（6）中的数据通过无线传输单元3（11）（如网桥、GPRS）传输至服务器（12）。
套压采集模块（3）和油压采集模块（4）按照设定的采集频率（如1次/1分钟）分别采集油井套管与油管之间的环空压力和油管内部液体的压力，并通过无线传输单元2（5）将数据传输至远程终端设备RTU（10），远程终端设备RTU（10）将以上数据保存在数据存储单元（6），防止意外丢失，远程终端设备RTU（10）定时读取数据存储单元（6）中的数据通过无线传输单元3（11）（如网桥、GPRS）传输至服务器（12）。
PLC控制器（13）通过开关磁阻电机控制器（14）控制开关磁阻电机（15），PLC控制器（13）通过开关磁阻电机控制器（14）实时获取到开关磁阻电机（15）的运动状态（如转速、正转、反转、停机），根据转速可计算出抽油机冲次，将以上数据发送至远程终端设备RTU（10），远程终端设备RTU（10）通过无线传输单元3（11）传输至服务器（12）。
服务器（12）对接收到的油井示功图、电功图、套压、油压、电机运行状态数据进行处理后，供浏览查询。服务器（12）根据接收到的示功图数据，进行分析判断，自动确定抽油机启动、结束时间，并通过无线传输单元3（11）将控制命令传输至远程终端设备RTU（10），远程终端设备RTU（10）将接收到的控制指令发送至PLC控制器（13），PLC控制器（13）根据控制指令通过开关磁阻电机控制器（14）按时开启、停止开关磁阻电机（15）及正转、反转、冲次调整，实现抽油机自动开启、停止、正转、反转、冲次调整。
通过本实用新型，可实时获取到抽油机运转过程中的套压、油压、示功图、电功图、抽油机运行状态，根据示功图数据，自动确定抽油机开启、停止时间，并实现远程冲次调整，实现现场设备自动化管理，足不出户即可掌握设备运行状态，降低了工人劳动强度，提高劳动生产效率，促进了油田信息化水平发展。
Claims (4)
1.一种抽油机控制系统，其特征在于，包括周期信号检测模块、无线传输单元（1）、载荷数据采集模块、电功率数据采集模块、位移数据采集模块、套压采集模块、油压采集模块、无线传输单元（2）、数据存储单元、远程终端设备RTU、无线传输单元（3）、服务器、PLC控制器、开关磁阻电机控制器、开关磁阻电机，其中，周期信号检测模块用于实时检测抽油机周期开始、结束信号，与电功率数据采集模块、位移数据采集模块电连接，通过无线传输单元（1）与载荷数据采集模块通信；电功率数据采集模块与远程终端设备RTU电连接，用于采集抽油机工作时的电功率数据；位移数据采集模块与远程终端设备RTU电连接，用于采集抽油机工作时的位移数据；载荷数据采集模块通过无线传输单元（2）与远程终端设备RTU通信，用于采集抽油机工作时的载荷数据；套压采集模块通过无线传输单元（2）与远程终端设备RTU通信，用于采集套管与油管之间的环空压力；油压采集模块通过无线传输单元（2）与远程终端设备RTU通信，用于采集油管内液体的压力；数据存储单元与远程终端设备RTU电连接，用于对数据进行保存；远程终端设备RTU通过无线传输单元（3）与服务器通信，用于对数据进行处理分析；服务器用于接收现场设备发送的各种数据，对数据进行处理分析后，供浏览查询；PLC控制器分别与远程终端设备RTU、开关磁阻电机控制器电连接，用于接收远程终端设备RTU的数据并控制开关磁阻电机控制器；开关磁阻电机控制器分别与PLC控制器、开关磁阻电机电连接，用于控制开关磁阻电机的工作状态；开关磁阻电机与开关磁阻电机控制器电连接，用于为抽油机提供机械能。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机控制系统，其特征在于，所述的无线传输单元（2）可采用ZigBee、wifi、450MHz、470MHz方式无线传输数据。
3.根据权利要求1所述的一种抽油机控制系统，其特征在于，所述的无线传输单元（3）可采用GPRS、网桥方式无线传输数据。
4.根据权利要求1所述的一种抽油机控制系统，其特征在于，所述的无线传输单元（1）与无线传输单元（2）采用不同的载波频率。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720669011.8U CN207229077U (zh) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 一种抽油机控制系统 |
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| CN201720669011.8U CN207229077U (zh) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | 一种抽油机控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN207229077U true CN207229077U (zh) | 2018-04-13 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111852415A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-30 | 北京泛华万联机电集成技术有限责任公司 | 抽油机间抽运行的控制方法、系统及设备 |
| CN113175310A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-27 | 山东宇晟电气有限公司 | 抽油机远程电气控制系统及控制方法 |
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