一种多功能油田注水泵无扰切换监控装置制造方法及图纸

一种多功能油田注水泵无扰切换监控装置，构成中包括PLC控制器、无扰切换变频控制器、设置在注水泵及其连接设备上的检测设备以及设置在监控室内的操作台和显示器，所述检测设备通过现场总线连接PLC控制器的输入端，PLC控制器、操作台和无扰切换变频控制器之间通过485通讯线互相通讯，操作台的输出端连接显示器。本实用新型专利技术利用无扰切换变频控制器控制注水泵的运行，并利用检测设备对注水泵的运行状态进行实时监控，不仅有效避免了对电网造成的冲击，延长了设备的使用寿命，而且能够直观显示注水泵运行数据、故障信息及故障处理方法，帮助作业人员快速排除注水泵故障，从而提高了设备的检修效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于监测和控制油田注水栗的装置，属于油田设备

技术介绍
注水栗站是油田开发生产过程中的重要生产单元，提高注水栗控制装置的性能是确保油田高产、稳产的关键。现有的变频恒压注水系统存在以下缺点:一、注水栗由变频器软启动后一般不能自动切换到市电，有的虽然能够实现自动切换，切换时却无法保证变频器的输出电压与市电具有相同的相位，这样不仅会对电网产生大电流冲击，影响电网的平稳运行，而且还会对设备造成严重伤害，缩短设备的使用寿命O二、大部分油田注水站都是由人工录入数据，各注水栗机组及其辅助设备未能实现运行状态的实时监控，设备预知修保能力差，对机组的振动、转数、温度、噪音、效率未能开展检测，由此造成注水栗站系统效率不高、能耗大、故障率高、信息反馈速度慢等问题。近些年，随着计算机技术的发展，部分油田实现了注水栗站的自动监控，但是现有的注水栗监控设备大多只监控工艺流程，如管线出口压力、管线出口流量等，信息采集量少，无法对注水栗以及与注水栗连接的各设备的故障进行全面监测，并且即使注水栗出现故障，也不能进行故障内容提示，维修人员只能通过拆解注水栗才能判断故障所在，给设备的维修造成了很大的困难。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能够对注水栗及其连接设备的运行状态进行实时监测的多功能油田注水栗无扰切换监控装置，同时避免注水系统对电网造成冲击，延长设备的使用寿命。本技术所述问题是以下述技术方案解决的:—种多功能油田注水栗无扰切换监控装置，构成中包括PLC控制器、无扰切换变频控制器、设置在注水栗及其连接设备上的检测设备以及设置在监控室内的操作台和显示器，所述检测设备通过现场总线连接PLC控制器的输入端，PLC控制器、操作台和无扰切换变频控制器之间通过485通讯线互相通讯，操作台的输出端连接显示器。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述无扰切换变频控制器包括控制单元、变频器和与每个注水栗相对应的启停开关、软启动接触器和市电接触器，每个注水栗通过对应市电接触器的主触点与电网连接并通过对应软启动接触器的主触点接变频器的输出端，每个软启动接触器和市电接触器的控制线圈接控制单元，注水栗的启停开关及各接触器的辅助常开触点输出的开关信号接控制单元，所述变频器与控制单元之间通过通信电缆连接。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述控制单元包括CPU、模数/数模转换器和切换仪，所述切换仪通过模数/数模转换器与CPU相连，切换仪的R、T、W、U引脚分别接变频器的R、T、W、U引脚；所述模数/数模转换器的IIN-与IIN+引脚之间接油田注水压力信号，其1UT-与1UTl引脚分别接变频器的11和Cl引脚；各注水栗的启停开关及各接触器的辅助常开触点所输出的开关信号分别接CPU的不同输入端口 ；所述CPU的X21、X20、Yl和YO端口分别接变频器的Y5C、30C、X8和FWD引脚；每个注水栗的软启动接触器和市电接触器的控制线圈分别接CPU的不同输出端口 ；CPU通过485通讯线与操作台连接。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，每个注水栗的软启动接触器的辅助常闭触点与该注水栗的市电接触器的控制线圈串联连接；每个注水栗的市电接触器的辅助常闭触点与该注水栗的软启动接触器的控制线圈串联连接。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述检测设备包括用于监测注水栗及其连接设备温度值的温度传感器组、用于监测注水栗运行噪声的噪声传感器组、用于监测注水栗润滑油的油品传感器和液位传感器、用于监测注水栗运行振动情况的振动传感器组、用于监测注水栗转速的转速传感器、用于监测注水栗进出水压力的压力传感器组和进出水流量的流量传感器组；各传感器组的数据线分别与PLC控制器的输入端连接。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述温度传感器组包括设置在注水栗电机上的电机轴承温度传感器、设置在注水栗动力端的润滑油温度传感器以及设置在注水栗动力端的三个十字头温度传感器。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述噪声传感器组包括设置在注水栗动力端的动力端噪声传感器和设置在栗头的栗头噪声传感器。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述振动传感器组包括设置在注水栗动力端的动力端振动传感器和设置在栗头的栗头振动传感器。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述动力端振动传感器和栗头振动传感器均采用XYZ三轴振动传感器。上述多功能油田注水栗无扰切换监控装置，所述检测设备还包括设置在栗头电磁阀处的漏失量检测仪以及设置在注水栗动力端的红外传感器。本技术利用无扰切换变频控制器控制注水栗的运行，并利用检测设备对注水栗的运行状态进行实时监控，不仅有效避免了对电网造成的冲击，延长了设备的使用寿命，而且能够直观显示注水栗运行数据、故障信息及故障处理方法，帮助作业人员快速排除注水栗故障，从而提高了设备的检修效率。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步说明。图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中各检测设备在注水栗上的安装位置图；图3是无扰切换变频控制器的电原理图；图4是控制单元的电原理图。图中各标号为:A.电机，B.皮带，C.动力端，D.栗头，E.进水管线，F.出水管线，G.电磁阀；1、电机轴承温度传感器，2、转速传感器，3、油品传感器，4、液位传感器，5、动力端振动传感器，6、红外传感器，7、润滑油温度传感器，8、动力端噪声传感器，9、十字头温度传感器，10、栗头噪声传感器，11、漏失量检测仪，12、栗头振动传感器，13、进口流量计，14、进口压力传感器，15、出口流量计，16、出口压力传感器；U1、控制单元，CPU、微处理器，AD/DA、模数/数模转换器，RQH、切换仪，VVVF、变频器，Ml?M4、第一注水栗?第四注水栗，QSl?QS5、第一隔离开关?第五隔离开关，QFl?QF5、第一断路器?第五断路器，KMl?KM4、第一注水栗软启动接触器?第四注水栗软启动接触器，KMla?KM4a、第一注水栗软启动接触器的辅助常闭触点?第四注水栗软启动接触器的辅助常闭触点，KMlb?KM4b、第一注水栗软启动接触器的辅助常开触点?第四注水栗软启动接触器的辅助常开触点，KM5?KM8、第一注水栗市电接触器?第四注水栗市电接触器，KM5a?KM8a、第一注水栗市电接触器的辅助常闭触点?第四注水栗市电接触器的辅助常闭触点，KM5b?KM8b、第一注水栗市电接触器的辅助常开触点?第四注水栗市电接触器的辅助常开触点，FU、熔断器，Kl?K4、第一注水栗启停开关?第四注水栗启停开关。图中，箭头方向为水流方向。【具体实施方式】本技术的工作原理如图1所示，包括PLC控制器、无扰切换变频控制器、设置在注水栗及其连接设备上的检测设备以及设置在监控室内的操作台和显示器，检测设备通过现场总线连接PLC控制器的输入端，操作台通过485通讯线与PLC控制器和无扰切换变频控制器通讯，操作台的输出端连接显示器。检测设备包括温度传感器组、噪声传感器组、振动传感器组、流量传感器组、压力传感器组、转速传感器2、油品传感器3、液位传感器4、漏失量检测仪11以及红外传感器7，检测设备中各传感器的数据线分别与PLC控制器的输入端连接，各传感器在注水栗上的安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能油田注水泵无扰切换监控装置，其特征是，构成中包括PLC控制器、无扰切换变频控制器、设置在注水泵及其连接设备上的检测设备以及设置在监控室内的操作台和显示器，所述检测设备通过现场总线连接PLC控制器的输入端，PLC控制器、操作台和无扰切换变频控制器之间通过485通讯线互相通讯，操作台的输出端连接显示器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨景明，朱小兵，徐中林，梁景平，
申请(专利权)人：沧州市荣昌电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13