CN207337129U - 一种抽油井监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油井监控系统，包括监控终端和多个抽油井监控装置，所述抽油井监控装置包括抽油井监控箱和多个抽油井控制柜，所述抽油井控制柜包括柜体、挡雨板、控制操作箱、底座和抽油机监控模块，所述抽油井监控箱包括箱体、主控制器和交换机，所述抽油机监控模块包括从控制器、传感器组、平衡调节控制部件、电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述监控终端包括多个上位机，所述传感器组包括位移传感器、平衡度检测模块，以及电流变送器、第一限位开关和第二限位开关。本实用新型对多个油井开采区中的多个抽油井进行远程实时监测，且能实现抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，保证抽油机高效、低功耗、安全运行。

Description

一种抽油井监控系统

技术领域

本实用新型属于抽油井监控技术领域，具体涉及一种抽油井监控系统。

背景技术

随着生产力的发展和生产规模的不断增大，石油开采量不断增加，抽油井开采向低能耗且高效率反向发展，但是，因为石油开采量的增加则导致抽油井能耗高，效率偏低，因此，对抽油井进行控制，提高抽油机效率，降低开采成本是非常重要的。目前，关于抽油井监控主要存在以下问题：

第一，一般油井开采区数量较多，且任两个抽油井开采区相距较远，另外，油井开采区一般具有多个抽油井同时工作，这就需要对每个抽油井进行监控，因为距离限制，从而使得抽油井不能集中管理，如果人为地对多个抽油井置进行查看，不仅任务大，劳动强度高，而且不能在某一抽油井发生故障时及时地进行操作。

第二，每个抽油井的抽油机在工作过程中，上冲程抽油机电机所受负荷很大，抽油机电机做功大，而下冲程抽油机电机做功小，还会呈现出负功状态，造成抽油机失去平衡；另外，因抽油井环境恶略、抽油机部分设备磨损等，也使得抽油机不平衡，如果抽油机不平衡会对抽油机产生以下损害：第一，由于抽油机在工作中担负的负荷过大，下冲程带着抽油机电机运转造成浪费电能，降低抽油机的工作效率及使用寿命；第二，由于抽油机在工作中载荷很不均匀，致使抽油机发生震动，进而对其使用寿命产生影响；第三，抽油机不平衡会使曲柄旋转不平衡，失去均匀的转动速度，进而影响到抽油机以及泵体工作，从而对油井产量产生影响，但是，目前判断抽油机是否平衡一般采用检测的电流值进行判断，会造成误判，其次，抽油机平衡调节是人工增加或减轻抽油机上的平衡块，这种调节方式需要人工多次反复调整，不仅效率低，调节时间长，劳动强度大，而且需要工作人员靠近抽油井现场，安全系数度低；

第三，抽油机不能实时调节抽油机的冲次，从而使得抽油泵的效率低，日耗电能多，不满足当前抽油井节能降耗的目的；

第四，现如今抽油井监控系统功能单一，仅具有对抽油机的冲次进行检测和调节，或者仅具有对抽油机的平衡进行检测和调节，较多地设备分散在抽油井现场，不能安装繁杂，而且不便于统一管理和维护，增加生产成本。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理、安装布设方便的抽油井监控系统，能够远程监控多个油井开采区中的多个抽油井，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种抽油井监控系统，其结构简单，设计合理，实时性好，通过设置抽油井监控装置和监控终端，对多个油井开采区中的多个抽油井进行远程实时监测，且能实现抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗，实用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种抽油井监控系统，其特征在于：包括多个分别设置在多个油井开采区的抽油井监控装置以及对多个所述抽油井监控装置进行远程监控的监控终端，所述监控终端与抽油井监控装置进行双向无线通信，所述抽油井监控装置包括多个分别设置在抽油井开采区中多个抽油井上的抽油井控制柜和对多个所述抽油井控制柜进行无线监控的抽油井监控箱，所述抽油井控制柜包括柜体、设置在柜体外顶部的挡雨板、设置在柜体前侧且用于手动操作的控制操作箱和设置在柜体底部的底座，以及设置在柜体内且对抽油机进行监控的抽油机监控模块，所述抽油井监控箱包括箱体、设置在所述箱体内的主控制器和与主控制器相接的第一交换机，所述抽油机监控模块包括从控制器、传感器组和驱动平衡电机转动带动平衡块靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制部件，以及驱动抽油机电机转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述监控终端包括多个用于监控的上位机，所述主控制器与从控制器进行双向无线通信，所述主控制器与上位机进行双向无线通信；所述传感器组包括位移传感器、平衡度检测模块，以及对平衡电机工作电流进行检测的电流变送器、对平衡块距支架轴的最小距离进行限位的第一限位开关和对平衡块距支架轴的最大距离进行限位的第二限位开关，所述位移传感器、平衡度检测模块、电流变送器、第一限位开关和第二限位开关的输出端均与从控制器的输入端相接。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述从控制器依次通过第一无线通信模块和第二无线通信模块与主控制器进行双向无线通信，所述第一无线通信模块与从控制器相接，所述第二无线通信模块与主控制器相接；

所述主控制器依次通过从站无线网桥和主站无线网桥与上位机进行双向无线通信，所述从站无线网桥通过第一交换机与主控制器相接，所述主站无线网桥通过第二交换机与上位机相接。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述平衡调节控制部件包括驱动平衡电机正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机反向转动的电机反向转动控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器和与第一继电器输出端相接的第一接触器，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器和与第二继电器输出端相接的第二接触器，所述电机变频控制模块包括第三继电器、变频器以及与第三继电器和变频器的输出端均相接的第三接触器，所述电机工频控制模块包括第四继电器和与第四继电器输出端相接的第四接触器，所述第一接触器和第二接触器的输出端均与平衡电机的输入端相接，所述第三接触器和第四接触器的输出端均与抽油机电机的输入端相接，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的输入端均与从控制器的输出端相接，所述变频器由从控制器进行控制。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述控制操作箱内设置有启动按键、停止或复位按键、用于选择工频工作模式或者变频工作模式的工作模式选择按键、用于选择手动调节平衡或者自动调节平衡的平衡度模式选择按键和用于选择手动调节冲次或者自动调节冲次的冲次模式选择按键，以及用于手动调节冲次且能调节冲次大小的冲次调节旋钮、用于手动调节平衡度增加的平衡度增加按键和用于手动调节平衡减少的平衡度减少按键。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述抽油井控制柜内设置有给工作人员语音提醒的语音报警器以及为从控制器和各用电模块供电的电源模块，所述控制操作箱内设置有显示模块，所述语音报警器和显示模块均与从控制器相接。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述平衡度检测模块包括三相电压传感器、三相电流传感器、与三相电压传感器输出端相接的第一过零比较电路和与三相电流传感器输出端相接的第二过零比较电路，所述三相电压传感器、三相电流传感器、第一过零比较电路和第二过零比较电路的输出端均与从控制器的输入端相接。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为2.4G通信模块。

上述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述主控制器为单片机、DSP控制器或ARM控制器，所述从控制器为单片机、DSP控制器或ARM控制器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便。

2、本实用新型通过设置多个抽油井监控装置分别对多个油井开采区进行实时监控，同时，设置监控终端能与抽油井监控装置进行远距离数据无线传输，便于远程监控每个油井开采区的工作状态，实现多个油田开采区的集中管理；另外，设置多个抽油井控制柜分别对设置在油井开采区中的多个抽油井进行监控，同时设置抽油井监控箱，使得多个抽油井的工作状态数据无线发送至抽油井监控箱，实现抽油井开采区中多个抽油井的集中管理，从而有效地监控多个油田开采区中的多个抽油井，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，同时保障工作人员的人身安全，省时省力，避免工作人员全天候工作。

3、本实用新型通过微处理器对接收到的位移进行处理得到抽油机的冲次，且通过平衡度检测模块对抽油机的平衡度进行检测，能够实时、准确地获取抽油机的冲次和平衡度，从而有效地监控抽油机工作状态，保证抽油机满足低功耗需求，避免工作人员靠近抽油机现场实时巡查，省时省力。

4、本实用新型通过平衡调节控制部件，当从控制器获取到的平衡度不满足平衡度设定值时，从控制器通过平衡调节控制部件工作从而使得抽油机平衡，实现平衡度的自动调节；同时，通过设置电机变频控制模块，当从控制器获取的冲次不满足冲次设定值时，从控制器通过电机变频控制模块改变抽油机电机的工作频率从而调节抽油机的冲次，当需要手动调节冲次和平衡度时，工作人员通过控制操作箱进行手动操作来调节冲次和平衡度，调节便捷。

5、本实用新型通过设置第一限位开关和第二限位开关，分别对平衡块距支架轴的最小距离和最大距离进行限位，避免平衡电机正向转动和反向转动超过平衡电机极限，造成平衡电机损坏，另外，设置电流变送器对平衡电机的三相工作电流进行实时检测，避免平衡电机处于过流工作状态，损害平衡电机的各部件。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实时性好，通过设置抽油井监控装置和监控终端，对多个油井开采区中的多个抽油井进行远程实时监测，且能实现抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型抽油井监控装置的电路原理框图。

图3为本实用新型抽油井控制柜的结构示意图。

图4为本实用新型抽油机监控模块、平衡电机、平衡块和抽油机电机的电路连接关系示意图。

图5为本实用新型抽油井监控箱的电路原理框图。

图6为本实用新型监控终端的电路原理框图。

图7为本实用新型控制操作箱(打开前盖)的结构示意图。

图8为本实用新型平衡度检测模块与从控制器的电路连接关系示意图。

附图标记说明:

1—抽油井监控装置；1-1—抽油井控制柜；1-1-1—从控制器；

1-1-2—电源模块；1-1-3—显示模块；

1-1-4—第一无线通信模块；1-1-5—位移感器；

1-1-6—平衡度检测模块；1-1-7—第一限位开关；

1-1-8—第二限位开关；1-1-9—电流变送器；1-1-10—串口通信模块；

1-1-11—变频器；1-1-12—第三继电器；1-1-13—第三接触器；

1-1-14—第四继电器；1-1-15-第四接触器；1-1-16—第一继电器；

1-1-17—第一接触器；1-1-18—第二继电器；1-1-19—第二接触器；

1-1-20—语音报警器；1-2—抽油井监控箱；1-2-1—主控制器；

1-2-2—第二无线通信模块；1-2-3—从站无线网桥；

1-2-4—第一交换机；2—监控终端；

2-1—主站无线网桥；2-2—第二交换机；2-3—上位机；

3—抽油机电机；4—平衡电机；5—平衡块；

6—挡雨板；7—控制操作箱；7-1—启动按键；

7-2—停止或复位按键；7-3—工作模式选择按键；

7-4—平衡度模式选择按键；7-5—冲次模式选择按键；

7-6—冲次调节旋钮；7-7—平衡度增加按键；

7-8—平衡度减少按键；8—底座；9—柜体；

10—三相电压传感器；11—第一过零比较电路；

12—三相电流传感器；13—第二过零比较电路。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实用新型包括多个分别设置在多个油井开采区的抽油井监控装置1以及对多个所述抽油井监控装置1进行远程监控的监控终端2，所述监控终端2与抽油井监控装置1进行双向无线通信，所述抽油井监控装置1包括多个分别设置在抽油井开采区中多个抽油井上的抽油井控制柜1-1和对多个所述抽油井控制柜1-1进行无线监控的抽油井监控箱1-2，所述抽油井控制柜1-1包括柜体9、设置在柜体9外顶部的挡雨板6、设置在柜体9前侧且用于手动操作的控制操作箱7和设置在柜体9底部的底座8，以及设置在柜体9内且对抽油机进行监控的抽油机监控模块，所述抽油井监控箱1-2包括箱体、设置在所述箱体内的主控制器1-2-1和与主控制器1-2-1相接的第一交换机1-2-4，所述抽油机监控模块包括从控制器1-1-1、传感器组和驱动平衡电机4转动调节平衡块5靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制部件，以及驱动抽油机电机3转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述监控终端2包括多个用于监控的上位机2-3，所述主控制器1-2-1与从控制器1-1-1进行双向无线通信，所述主控制器1-2-1与上位机2-3进行双向无线通信；所述传感器组包括位移传感器1-1-5、平衡度检测模块1-1-6，以及对平衡电机4工作电流进行检测的电流变送器1-1-9、对平衡块5距支架轴的最小距离进行限位的第一限位开关1-1-7和对平衡块5距支架轴的最大距离进行限位的第二限位开关1-1-8，所述位移传感器1-1-5、平衡度检测模块1-1-6、电流变送器1-1-9、第一限位开关1-1-7和第二限位开关1-1-8的输出端均与从控制器1-1-1的输入端相接。

本实施例中，所述从控制器1-1-1依次通过第一无线通信模块1-1-4和第二无线通信模块1-2-2与主控制器1-2-1进行双向无线通信，所述第一无线通信模块1-1-4与从控制器1-1-1相接，所述第二无线通信模块1-2-2与主控制器1-2-1相接；

所述主控制器1-2-1依次通过从站无线网桥1-2-3和主站无线网桥2-1与上位机2-3进行双向无线通信，所述从站无线网桥1-2-3通过第一交换机1-2-4与主控制器1-2-1相接，所述主站无线网桥2-1通过第二交换机2-2与上位机2-3相接。

本实施例中，通过设置第一交换机1-2-4，主控制器1-2-1能获取从站无线网桥1-2-3的数据，且能向从站无线网桥1-2-3发送数据；通过设置第二交换机2-2，上位机2-3能获取主站无线网桥2-1中的数据，且能向主站无线网桥2-1发送数据。

如图4所示，本实施例中，所述平衡调节控制部件包括驱动平衡电机4正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机4反向转动的电机反向转动控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器1-1-16和与第一继电器1-1-16输出端相接的第一接触器1-1-17，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器1-1-18和与第二继电器1-1-18输出端相接的第二接触器1-1-19，所述电机变频控制模块包括第三继电器1-1-12、变频器1-1-11以及与第三继电器1-1-12和变频器1-1-11的输出端均相接的第三接触器1-1-13，所述电机工频控制模块包括第四继电器1-1-14和与第四继电器1-1-14输出端相接的第四接触器1-1-15，所述第一接触器1-1-17和第二接触器1-1-19的输出端均与平衡电机4的输入端相接，所述第三接触器1-1-13和第四接触器1-1-15的输出端均与抽油机电机3的输入端相接，所述第一继电器1-1-16、第二继电器1-1-18、第三继电器1-1-12和第四继电器1-1-14的输入端均与从控制器1-1-1的输出端相接，所述变频器1-1-11由从控制器1-1-1进行控制。

本实施例中，所述从控制器1-1-1通过RS485串口通信模块与变频器1-1-11进行双向通信，所述从控制器1-1-1通过RS485串口通信模块与显示模块1-1-3进行双向通信，所述从控制器1-1-1通过RS232串口通信模块或RS485串口通信模块与第一无线通信模块1-1-4进行双向通信，所述主控制器1-2-1通过RS232串口通信模块或RS485串口通信模块与第二无线通信模块1-2-2进行双向通信，用于数据或控制命令传输。

本实施例中，所述柜体9上设置有散热孔。

本实施例中，通过设置平衡度检测模块1-1-6，在抽油机上、下冲程过程中分别用于检测抽油机电机的三相电压、三相电流和三相功率因数，并将检测到的抽油机电机的三相电压、三相电流和三相功率因数发送至从控制器进行处理，得到抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率，根据抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率获取抽油机的平衡度，从而根据平衡度判断抽油机是否处于平衡，提高平衡度判断的准确性。

本实施例中，通过设置所述电机正向转动控制模块和所述电机反向转动控制模块，使得从控制器控制平衡电机4正向转动和反向转动，实时调整平衡块5靠近或远离抽油机支架轴，从而改变游梁尾部距支架轴的力矩直至抽油机平衡，从而有效地保证抽油机处于平衡状态，使得抽油机平衡满足抽油井开采需求，避免工作人员手动添减平衡块的复杂繁琐过程，省时省力。

如图7所示，本实施例中，所述控制操作箱7内设置有启动按键7-1、停止或复位按键7-2、用于选择工频工作模式或者变频工作模式的工作模式选择按键7-3、用于选择手动调节平衡或者自动调节平衡的平衡度模式选择按键7-4和用于选择手动调节冲次或者自动调节冲次的冲次模式选择按键7-5，以及用于手动调节冲次且能调节冲次大小的冲次调节旋钮7-6、用于手动调节平衡度增加的平衡度增加按键7-7和用于手动调节平衡减少的平衡度减少按键7-8。

本实施例中，通过设置工作模式选择按键7-3用于选择抽油机电机3处于工频转动或者变频转动，具体操作为：工作人员通过操作工作模式选择按键7-3处于工频档，工作人员并操作启动按键7-1，抽油机电机3进入工频工作模式；当抽油机的冲次不满足冲次设定值时，则抽油机电机3需要进入变频工作模式，则工作人员首先操作停止或复位按键7-2，待抽油机电机3转动停止时，工作人员通过操作工作模式选择按键7-3处于变频档，工作人员并操作启动按键7-1，抽油机电机3进入变频工作模式。

本实施例中，通过设置冲次模式选择按键7-5，可以选择冲次自动调节或者冲次手动调节，当需要自动调节冲次时，工作人员通过操作冲次模式选择按键7-5处于自动挡而进入冲次自动调节，或者当需要手动调节冲次时，工作人员通过操作冲次模式选择按键7-5处于手动挡而进入冲次手动调节，且通过设置冲次调节旋钮7-6在进入冲次手动调节时，能手动调节抽油机冲次的增加或者减少，满足冲次设定值。

本实施例中，通过设置平衡度模式选择按键7-4，可以选择平衡度自动调节或者平衡度手动调节，当需要自动调节平衡度时，工作人员通过操作平衡度模式选择按键7-4处于自动挡而进入平衡度自动调节，或者当需要手动调节平衡度时，工作人员通过操作平衡度模式选择按键7-4处于手动挡而进入平衡度手动调节，且通过手动操作平衡度增加按键7-7和平衡度减少按键7-8来增加或减少平衡度直至调节平衡度满足平衡度设定值。

本实施例中，所述抽油井控制柜1-1内设置有给工作人员语音提醒的语音报警器1-1-20以及为从控制器1-1-1和各用电模块供电的电源模块1-1-2，所述控制操作箱7内设置有显示模块1-1-3，所述语音报警器1-1-20和显示模块1-1-3均与从控制器1-1-1相接。

如图8所示，本实施例中，所述平衡度检测模块1-1-6包括三相电压传感器10、三相电流传感器12、与三相电压传感器10输出端相接的第一过零比较电路11和与三相电流传感器12输出端相接的第二过零比较电路13，所述三相电压传感器10、三相电流传感器12、第一过零比较电路11和第二过零比较电路13的输出端均与从控制器1-1-1的输入端相接。

本实施例中，所述第一无线通信模块1-1-4和第二无线通信模块1-2-2均为2.4G通信模块。

本实施例中，所述主控制器1-2-1为单片机、DSP控制器或ARM控制器，所述从控制器1-1-1为单片机、DSP控制器或ARM控制器。

本实用新型使用时，多个抽油井监控装置1分别设置在多个油田开采区，且抽油井监控装置1中的多个抽油井控制柜1-1分别设置在油田开采区的多个抽油井上，抽油井监控箱1-2设置在油田开采区对多个抽油井控制柜1-1进行监控，在抽油井控制柜1-1工作的过程中，工作人员通过操作工作模式选择按键7-3处于工频档，工作人员并操作启动按键7-1，抽油机电机3进入工频工作模式，在抽油机电机3上冲程和下冲程一个工作周期过程中，位移传感器1-1-5对抽油机驴头悬点的位移进行检测，并将检测到的位移发送至从控制器1-1-1，从控制器1-1-1对接收到的位移进行处理得到抽油机的冲次，并通过显示模块1-1-3进行实时显示；在抽油机电机3上冲程和下冲程一个工作周期过程中，三相电压传感器10对抽油机电机3的三相电压进行检测，并将检测到的三相电压分别发送至从控制器1-1-1，同时，三相电压传感器10检测到的三相电压经过第一过零比较电路11发送至从控制器1-1-1，三相电流传感器12对抽油机电机3的三相电流进行检测，并将检测到的三相电流分别发送至从控制器1-1-1，同时，三相电流传感器12检测到的三相电流经过第二过零比较电路13发送至从控制器1-1-1，从控制器1-1-1对接收的三相电压信号和三相电流信号进行处理得到三相功率因数，从控制器1-1-1将三相电压、三相电流和三相功率因数处理得到抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率，根据抽油机上冲程功率和抽油机下冲程功率获取抽油机的平衡度，并通过显示模块1-1-3进行实时显示，从而根据平衡度判断抽油机是否处于平衡，避免采用电流判断造成误判，提高平衡度判断的准确性；从控制器1-1-1将得到的抽油机的冲次和抽油机的平衡度依次通过第一无线通信模块1-1-4和第二无线通信模块1-2-2发送至主控制器1-2-1，主控制器1-2-1将接收到的多个抽油机的冲次和抽油机的平衡度集中并依次通过从站无线网桥1-2-3和主站无线网桥2-1发送至上位机2-3，工作人员通过上位机2-3获取抽油机的冲次和抽油机的平衡度，上位机2-3并将获取的抽油机的冲次和抽油机的平衡度分别与冲次设定值和平衡度设定值进行比较，当上位机2-3获取的抽油机的冲次不符合冲次设定值时，需要调节抽油机的冲次，上位机2-3发送冲次调节命令至主控制器1-2-1，主控制器1-2-1将接收到的冲次调节命令依次通过第二无线通信模块1-2-2和第一无线通信模块1-1-4发送至从控制器1-1-1，从控制器1-1-1接收到冲次调节命令，从控制器1-1-1控制语音报警器1-1-20报警提示，同时，从控制器1-1-1通过串口通信模块1-1-10控制变频器1-1-11工作，通过变频器1-1-11改变抽油机电机3的转速进而改变抽油机的冲次直至满足冲次设定值；当上位机2-3获取的抽油机的平衡度不满足平衡度设定值时，判断抽油机不平衡，需要进行平衡度调节，当上位机2-3获取的抽油机的平衡度大于平衡度设定值时，上位机2-3发送平衡度减少调节命令至主控制器1-2-1，主控制器1-2-1将接收到的平衡度减少调节命令依次通过第二无线通信模块1-2-2和第一无线通信模块1-1-4发送至从控制器1-1-1，从控制器1-1-1接收到平衡度减少调节命令，从控制器1-1-1控制语音报警器1-1-20报警提示，同时，从控制器1-1-1通过第一继电器1-1-16控制第一接触器1-1-17闭合，平衡电机4正向转动，带动平衡块5向靠近支架轴方向移动，减少游梁尾部距支架轴的力矩，直至调节抽油机电机3的平衡度为平衡度设定值；当上位机2-3获取的抽油机的平衡度小于平衡度设定值时，则从控制器1-1-1通过第二继电器1-1-18控制第二接触器1-1-19闭合，平衡电机4反向转动，带动平衡块5向远离支架轴方向移动，增加游梁尾部距支架轴的力矩，直至调节抽油机电机3的平衡度为平衡度设定值，同时，在平衡电机4工作的过程中，当第一限位开关1-1-7检测平衡块5时，第一限位开关1-1-7发出第一限位信号给从控制器1-1-1，从控制器1-1-1接收到第一限位信号，则从控制器1-1-1控制平衡电机4正向转动停止，当第二限位开关1-1-8检测到平衡块5时，第二限位开关1-1-8发出第二限位信号给从控制器1-1-1，从控制器1-1-1接收到第二限位信号，则从控制器1-1-1控制平衡电机4反向转动停止，避免平衡电机4正向转动和反向转动超过平衡电机4极限，造成平衡电机4损坏。

在平衡电机4工作的过程中，电流变送器1-1-9对平衡电机4的工作电流进行检测，并将检测到的工作电流发送至从控制器1-1-1，并通过显示模块1-1-3进行实时显示，从控制器1-1-1将得到的平衡电机4的工作电流依次通过第一无线通信模块1-1-4和第二无线通信模块1-2-2发送至主控制器1-2-1，主控制器1-2-1将接收到的平衡电机4的工作电流集中并依次通过从站无线网桥1-2-3和主站无线网桥2-1发送至上位机2-3，工作人员通过上位机2-3获取平衡电机4的工作电流，上位机2-3将得到的平衡电机4的工作电流与设定的电流阈值进行比较，如果平衡电机4的工作电流不符合设定的电流阈值，上位机2-3发送至平衡停止命令至主控制器1-2-1，主控制器1-2-1将接收到的平衡停止命令依次通过第二无线通信模块1-2-2和第一无线通信模块1-1-4发送至从控制器1-1-1，从控制器1-1-1接收到平衡停止命令，从控制器1-1-1控制语音报警器1-1-20报警提示，同时，从控制器1-1-1通过第一继电器1-1-16控制第一接触器1-1-17断开或通过第二继电器1-1-18控制第二接触器1-1-19断开，平衡电机4停止转动，避免平衡电机4处于过流工作状态，损害平衡电机的各部件，从而实现对多个油井开采区中的多个抽油井进行远程实时监测，且能实现抽油机的冲次和抽油机平衡度的自动或者手动调节，保证抽油机高效、低功耗、安全运行，减少能源浪费和设备损耗，实用性强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种抽油井监控系统，其特征在于：包括多个分别设置在多个油井开采区的抽油井监控装置(1)以及对多个所述抽油井监控装置(1)进行远程监控的监控终端(2)，所述监控终端(2)与抽油井监控装置(1)进行双向无线通信，所述抽油井监控装置(1)包括多个分别设置在抽油井开采区中多个抽油井上的抽油井控制柜(1-1)和对多个所述抽油井控制柜(1-1)进行无线监控的抽油井监控箱(1-2)，所述抽油井控制柜(1-1)包括柜体(9)、设置在柜体(9)外顶部的挡雨板(6)、设置在柜体(9)前侧且用于手动操作的控制操作箱(7)和设置在柜体(9)底部的底座(8)，以及设置在柜体(9)内且对抽油机进行监控的抽油机监控模块，所述抽油井监控箱(1-2)包括箱体、设置在所述箱体内的主控制器(1-2-1)和与主控制器(1-2-1)相接的第一交换机(1-2-4)，所述抽油机监控模块包括从控制器(1-1-1)、传感器组和驱动平衡电机(4)转动带动平衡块(5)靠近或远离支架轴使抽油机达到平衡的平衡调节控制部件，以及驱动抽油机电机(3)转动的电机变频控制模块和电机工频控制模块，所述监控终端(2)包括多个用于监控的上位机(2-3)，所述主控制器(1-2-1)与从控制器(1-1-1)进行双向无线通信，所述主控制器(1-2-1)与上位机(2-3)进行双向无线通信；所述传感器组包括位移传感器(1-1-5)、平衡度检测模块(1-1-6)，以及对平衡电机(4)工作电流进行检测的电流变送器(1-1-9)、对平衡块(5)距支架轴的最小距离进行限位的第一限位开关(1-1-7)和对平衡块(5)距支架轴的最大距离进行限位的第二限位开关(1-1-8)，所述位移传感器(1-1-5)、平衡度检测模块(1-1-6)、电流变送器(1-1-9)、第一限位开关(1-1-7)和第二限位开关(1-1-8)的输出端均与从控制器(1-1-1)的输入端相接。

2.按照权利要求1所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述从控制器(1-1-1)依次通过第一无线通信模块(1-1-4)和第二无线通信模块(1-2-2)与主控制器(1-2-1)进行双向无线通信，所述第一无线通信模块(1-1-4)与从控制器(1-1-1)相接，所述第二无线通信模块(1-2-2)与主控制器(1-2-1)相接；

所述主控制器(1-2-1)依次通过从站无线网桥(1-2-3)和主站无线网桥(2-1)与上位机(2-3)进行双向无线通信，所述从站无线网桥(1-2-3)通过第一交换机(1-2-4)与主控制器(1-2-1)相接，所述主站无线网桥(2-1)通过第二交换机(2-2)与上位机(2-3)相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述平衡调节控制部件包括驱动平衡电机(4)正向转动的电机正向转动控制模块和驱动平衡电机(4)反向转动的电机反向转动控制模块，所述电机正向转动控制模块包括第一继电器(1-1-16)和与第一继电器(1-1-16)输出端相接的第一接触器(1-1-17)，所述电机反向转动控制模块包括第二继电器(1-1-18)和与第二继电器(1-1-18)输出端相接的第二接触器(1-1-19)，所述电机变频控制模块包括第三继电器(1-1-12)、变频器(1-1-11)以及与第三继电器(1-1-12)和变频器(1-1-11)的输出端均相接的第三接触器(1-1-13)，所述电机工频控制模块包括第四继电器(1-1-14)和与第四继电器(1-1-14)输出端相接的第四接触器(1-1-15)，所述第一接触器(1-1-17)和第二接触器(1-1-19)的输出端均与平衡电机(4)的输入端相接，所述第三接触器(1-1-13)和第四接触器(1-1-15)的输出端均与抽油机电机(3)的输入端相接，所述第一继电器(1-1-16)、第二继电器(1-1-18)、第三继电器(1-1-12)和第四继电器(1-1-14)的输入端均与从控制器(1-1-1)的输出端相接，所述变频器(1-1-11)由从控制器(1-1-1)进行控制。

4.按照权利要求1或2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述控制操作箱(7)内设置有启动按键(7-1)、停止或复位按键(7-2)、用于选择工频工作模式或者变频工作模式的工作模式选择按键(7-3)、用于选择手动调节平衡或者自动调节平衡的平衡度模式选择按键(7-4)和用于选择手动调节冲次或者自动调节冲次的冲次模式选择按键(7-5)，以及用于手动调节冲次且能调节冲次大小的冲次调节旋钮(7-6)、用于手动调节平衡度增加的平衡度增加按键(7-7)和用于手动调节平衡减少的平衡度减少按键(7-8)。

5.按照权利要求1或2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述抽油井控制柜(1-1)内设置有给工作人员语音提醒的语音报警器(1-1-20)以及为从控制器(1-1-1)和各用电模块供电的电源模块(1-1-2)，所述控制操作箱(7)内设置有显示模块(1-1-3)，所述语音报警器(1-1-20)和显示模块(1-1-3)均与从控制器(1-1-1)相接。

6.按照权利要求1或2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述平衡度检测模块(1-1-6)包括三相电压传感器(10)、三相电流传感器(12)、与三相电压传感器(10)输出端相接的第一过零比较电路(11)和与三相电流传感器(12)输出端相接的第二过零比较电路(13)，所述三相电压传感器(10)、三相电流传感器(12)、第一过零比较电路(11)和第二过零比较电路(13)的输出端均与从控制器(1-1-1)的输入端相接。

7.按照权利要求2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述第一无线通信模块(1-1-4)和第二无线通信模块(1-2-2)均为2.4G通信模块。

8.按照权利要求1或2所述的一种抽油井监控系统，其特征在于：所述主控制器(1-2-1)为单片机、DSP控制器或ARM控制器，所述从控制器(1-1-1)为单片机、DSP控制器或ARM控制器。