一种采油机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种采油机器人系统，包括控制装置和抽油机，所述控制装置包括主控机和电控总成；所述主控机内设有微控制器，所述微控制器的输出端连接有显示模块；所述电控总成包括与所述微控制器的输出端通过电气控制单元连接的变频回路；所述抽油机驴头通过悬绳器安装有功图传感器；所述采油树的第一套管口上安装有液面传感器，所述油管上设有温度传感器和油压传感器，所述抽油机的减速器侧部连接有止点检测传感器；所述止点检测传感器、温度传感器、油压传感器、液面传感器和功图传感器均与所述微控制器的输入端连接；所述微控制器的输入端还连接有报警仪。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采油装置
，具体涉及一种采油机器人系统。
技术介绍
目前，国内外机器人领域的相关技术正在迅猛发展，机器人技术的应用已经普及到各个领域，有专家预测，21世纪将是机器人技术革命的时代，机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现当代最高意义的自动化。在我国石油开采过程中，目前普及的采油设备主要是抽油机，而目前抽油机的控制、数据采集、分析、管理等工作主要还是由人工控制，这就需要大量的人力物力，同时也存在一些安全隐患，尤其对于一些偏远及环境条件差的地区，出现问题时未能及时发现，因而问题不能及时得到解决，影响采油效率。同时，采油现场需要大量的人力、物力等，而且采油过程中，容易发生事故，现场的工作人员有一定的安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种采油机器人系统，通过控制装置控制抽油机，解决了现有采油技术中人工控制抽油机不能根据地下能量实现自动采油，出现问题无法及时发现和解决，影响采油效率的问题；有效提高了采油效率，实现了油井现场无需人工采油和值守的目标，同时节省了人力和物力，降低了安全风险。本技术通过以下技术手段解决上述问题：一种采油机器人系统，包括控制装置和抽油机，所述控制装置包括主控机和电控总成；所述主控机内设有微控制器，所述微控制器的输出端连接有显示模块；所述电控总成包括与所述微控制器的输出端通过电气控制单元连接的变频回路；所述抽油机包括驴头、游梁、传动机构、减速器、配重、平衡块、电动机、支架和底座；所述电动机和减速器之间设置有皮带轮传动组，所述游梁远离驴头一端设有配重，所述抽油机通过抽油杆连接有采油树，所述采油树包括第一套管口和第二套管口，所述采油树与油管连接；所述电动机通过变频器与所述微控制器的输出端连接；所述抽油机驴头通过悬绳器安装有功图传感器；所述采油树的第一套管口上安装有液面传感器，所述油管上设有温度传感器和油压传感器，所述抽油机的减速器侧部连接有止点检测传感器；所述止点检测传感器、温度传感器、油压传感器、液面传感器和功图传感器均与所述微控制器的输入端连接；所述微控制器的输入端还连接有报警仪。进一步地，所述微控制器内设有通讯模块，所述通讯模块连接一服务器，所述服务器用于接收微控制器的传送数据和对所述微控制器发送控制指令和信息。进一步地，还包括一电参模块，所述电参模块与所述微控制器的输入端连接。更进一步地，所述通讯模块的通讯方式为CDMA或GPRS方式。更进一步地，所述服务器还连接有监控计算机。进一步地，所述主控机内还设微控电路，所述微控电路与所述微控制器的输入输出端连接。进一步地，所述电控总成还包括工频回路，所述工频回路通过电气控制单元和所述微控制器的输出端相连。进一步地，所述抽油机为游梁式抽油机。本技术的有益效果如下：本技术通过在微控制器预置逻辑控制程序、井史资料数据和数学模型，同时预设液面高度、泵效控制区域和生产工作制度；外设传感器实时测量出抽油机的载荷、位移、冲程、冲次数、动液面值、油温、油压等参数数据和抽油机驴头的上下死点位置，发送给所述微控制器，微控制器将测量的载荷与位移绘制成功图，并通过软件算法计算出泵效，并结合动液面用于根据地下能量的变化，利用变频器对抽油机实现智能控制；根据软件对故障的自动诊断和生产工作制度，通过电气控制单元控制变频回路，自动控制抽油机的启停和运行快慢；当微控制器接收到报警仪探测的警报信息时，微控制器通过通讯模块进行远程报警，并把异常信息发送给预设终端。本技术提供的采油机器人系统，较现在的人工采油，自动化程度高，闭环开采，可根据井况和地下能量制定个性化制定个性化的采油模式，自动适应工况和环境变化，可节省大量人力、物力、节能降耗，且不受环境因素制约和影响。同时本技术是一款能自动执行采油作业工作的智能系统，控制装置与抽油机的完美结合，智能程度高，增加了生产的安全性，降低了人工的劳动强度，减少了安全方面的风险，尤其对于一些偏远及环境条件差的地区更加适用，效果更加显著。附图说明图1是本技术提出的一种采油机器人系统的结构示意图；图2是本技术提出的一种采油机器人系统的电路原理图；图中：1、控制装置；2、主控机； 3、电控总成；4、通讯模块；5、微控制器； 7、工频回路；8、变频回路；9、止点检测传感器；10、温度传感器；11、油压传感器；12、液面传感器；13、功图传感器；14、抽油杆；15、抽油机；15-1、驴头；15-2、游梁；15-3、传动机构；15-4、减速器；15-5、电动机；15-6、支架；15-7、底座；15-8、配重；15-9、平衡块；16、服务器；17、监控计算机；18、显示模块；19、电气控制单元；20、第一套管口；21、油管；22、采油树；23、变频器； 25、报警仪；26、电参模块；27、第二套管口。具体实施方式在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。以下将结合附图对本技术进行详细说明，如图1~2所示的采油机器人系统装置，包括控制装置1和抽油机15，所述控制装置1包括主控机2和电控总成3；所述主控机2内设有微控制器5，所述微控制器5的输出端连接有显示模块18；所述电控总成3包括与所述微控制器5的输出端通过电气控制单元19连接的变频回路8，所述变频回路8可以实现抽油机15调频和启停控制。所述抽油机15包括驴头15-1、游梁15-2、传动机构15-3、减速器15-4、配重15-8、平衡块15-9、电动机15-5、支架15-6和底座15-7；所述电动机15-5和减速器15-4之间设置有皮带轮传动组，所述游梁15-2远离驴头15-1一端设有配重15-8，所述抽油机15通过抽油杆14连接有采油树22，所述采油树22包括第一套管口20和第二套管口22，所述采油树22与油管21连接；所述电动机15-5通过变频器23与所述微控制器5的输出端连接；所述抽油机驴头15-1通过悬绳器安装有功图传感器13；功图传感器13主要是测量抽油机15的载荷、位移、冲程、冲次数，测量数据以无线通讯方式通过RTU传输给所述主控机2，经过微控制器5内的计算和标定确定泵的抽汲能力、泵的工作情况以及整个抽汲管路的工作情况，判定漏失情况和杆管状态。所述采油树22的第一套管口20上安装有液面传感器12，液面传感器12主要测量油套环空的动液面，测量数据可以通过微控制器5上传到所述服务器16，通过系统标定后的液面值通过服务器16和通讯模块4，发送给微控制器5作为控制参量，判断油井供液能力。所述油管21上设有温度传感器10和油压传感器11，温度传感器10和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采油机器人系统，其特征在于：包括控制装置和抽油机，所述控制装置包括主控机和电控总成；所述主控机内设有微控制器，所述微控制器的输出端连接有显示模块；所述电控总成包括与所述微控制器的输出端通过电气控制单元连接的变频回路；所述抽油机包括驴头、游梁、传动机构、减速器、配重、平衡块、电动机、支架和底座；所述电动机和减速器之间设置有皮带轮传动组，所述游梁远离驴头一端设有配重，所述抽油机通过抽油杆连接有采油树，所述采油树包括第一套管口和第二套管口，所述采油树与油管连接；所述电动机通过变频器与所述微控制器的输出端连接；所述抽油机驴头通过悬绳器安装有功图传感器；所述采油树的第一套管口上安装有液面传感器，所述油管上设有温度传感器和油压传感器，所述抽油机的减速器侧部连接有止点检测传感器；所述止点检测传感器、温度传感器、油压传感器、液面传感器和功图传感器均与所述微控制器的输入端连接；所述微控制器的输入端还连接有报警仪。

【技术特征摘要】
1.一种采油机器人系统，其特征在于：包括控制装置和抽油机，所述控制装置包括主控机和电控总成；所述主控机内设有微控制器，所述微控制器的输出端连接有显示模块；所述电控总成包括与所述微控制器的输出端通过电气控制单元连接的变频回路；所述抽油机包括驴头、游梁、传动机构、减速器、配重、平衡块、电动机、支架和底座；所述电动机和减速器之间设置有皮带轮传动组，所述游梁远离驴头一端设有配重，所述抽油机通过抽油杆连接有采油树，所述采油树包括第一套管口和第二套管口，所述采油树与油管连接；所述电动机通过变频器与所述微控制器的输出端连接；所述抽油机驴头通过悬绳器安装有功图传感器；所述采油树的第一套管口上安装有液面传感器，所述油管上设有温度传感器和油压传感器，所述抽油机的减速器侧部连接有止点检测传感器；所述止点检测传感器、温度传感器、油压传感器、液面传感器和功图传感器均与所述微控制器的输入端连接；所述微控制器的输入端还连接有报警仪。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟明轶，俞志兴，李进卫，钟玮家，杨薇，王芝璇，王洪亮，杨文革，李铁，于丽萍，郑玮，
申请(专利权)人：西安新元智控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61