一种自调平衡抽油机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种自调平衡抽油机控制系统，属游梁式抽油机控制系统技术领域。它由控制器、载荷传感器、冲程判别传感器、距离传感器等构成，其特点是：控制器分别连接有载荷传感器、冲程判别传感器、距离传感器；A/D转换器的输入端与抽油机电机连接、其输出端与控制器连接；控制器通过通信端口与上位机连接、通过执行机构与抽油机连接；无需人工介入，可及时、快速控制和调整抽油机，保证抽油机的最佳平衡状态，工作效率高，操作简单，工作稳定可靠，集检测、控制、随机调节于一体；解决了现有技术需人工到场检测采集、分析调整，操作麻烦，且不能随机及时、快速、准确控制和调整抽油机时时保持最佳工作状态，降低抽油机工作效率的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自调平衡抽油机控制系统，属游梁式抽油机控制系统

技术介绍
我国油田采油使用最广泛的是游梁式抽油机。游梁式抽油机无人看管长期在野外连续运转，对其工作的稳定性和可靠性要求很高。实际抽油作业中，游梁式抽油机运行过程受到的载荷是不同的，因而其电动机的工作状况也不一样，需要经常检测、调节抽油参数以保证整机稳定可靠地工作。目前为了查看油井状况，调节抽油参数，通常需要人员携带设备到现场检测、采集相关数据再作分析和调整，不仅操作麻烦，而且不能随油井变化情况及时、快速、准确控制和调整抽油机，以使其保持最佳运行状态。鉴于此，研发一款无需人工介入，集检测、控制、随机调节于一体，工作稳定可靠，提高抽油机工作效率的抽油机控制系统是非常有必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种无需人工介入，可及时、快速控制和调整抽油机，保证抽油机工作在最佳平衡状态，提高其工作效率，操作简单，工作稳定可靠，集检测、控制、随机调节于一体的自调平衡抽油机控制系统；解决现有技术需人工到场检测、采集、分析调整，既操作麻烦，又不能随机及时、快速、准确控制和调整抽油机时时保持最佳工作状态，降低抽油机工作效率，严重影响采油的安全性和油田经济收益的问题。本技术是通过如下的技术方案来实现上述目的。该自调平衡抽油机控制系统由控制器、载荷传感器、冲程判别传感器、距离传感器、A/D转换器、上位机、执行机构构成，其特征在于:控制器的悬点载荷检测端连接有载荷传感器；控制器的冲程检测端与冲程判别传感器连接；控制器的距离检测端连接有距离传感器;A/D转换器的输入端与抽油机电机连接、其输出端与控制器的电压/电流数值控制信号端连接；控制器通过通信端口与上位机连接；控制器通过执行机构与抽油机连接；载荷传感器安装在抽油机钢丝绳上，用于检测抽油机悬绳的上下冲程载荷；冲程判别传感器安装在抽油机的游梁上，用于对抽油机上下冲程状态进行判断；距离传感器安装在抽油机游梁的尾端，用于检测平衡装置的位置距离。所述的载荷传感器包括压电片、测量电路、A/D转换芯片。所述的冲程判别传感器通过红外线与抽油机连接，检测抽油机上下冲程过程中的悬点载荷，获取高低电平直接传输给控制器。所述的距离传感器包括测量电路、距离值/电信号转换电路、A/D转换芯片。所述的控制器通过通信端口接收上位机的远程指令、通过通信端口输出数据信息给上位机。所述的控制器为PLC控制器，或单片机控制器。所述的载荷传感器、冲程判别传感器、距离传感器与控制器的连接可为有线连接方式，也可为无线信号传输方式。所述的上位机可监测抽油机的悬点载荷、平衡装置位置、抽油机电机功率。本技术与现有技术相比的有益效果在于:该自调平衡抽油机控制系统通过控制器、载荷传感器、冲程判别传感器、距离传感器实现及时、快速、准确控制和调整抽油机，保证抽油机时时工作在最佳平衡状态。无需人工介入，控制操作简单，工作稳定可靠，大大提高抽油机工作效率，集检测、控制、随机调节于一体；适用范围广，安全可靠性高，故障易检测，设备更换方便，维修成本低廉。解决了现有技术需人工到场检测、采集、分析调整，既操作麻烦，又不能随机及时、快速、准确控制和调整抽油机时时保持最佳工作状态，降低抽油机工作效率，严重影响采油的安全性和油田经济收益的问题。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的载荷传感器的工作流程图；图3为本技术的冲程判别传感器的工作流程图；图4为本技术的距离传感器的工作流程图；图5为本技术的A/D转换器的工作流程图。图中:1、控制器，2、载荷传感器，3、冲程判别传感器，4、距离传感器，5、A/D转换器，6、上位机，7、执行机构。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步详细描述:该自调平衡抽油机控制系统由控制器1、载荷传感器2、冲程判别传感器3、距离传感器4、A/D转换器5、上位机6、执行机构7构成，控制器1的悬点载荷检测端连接有载荷传感器2 ;控制器1的冲程检测端与冲程判别传感器3连接；控制器1的距离检测端连接有距离传感器4 ;A/D转换器5的输入端与抽油机电机连接、其输出端与控制器1的电压/电流数值控制信号端连接；控制器1通过通信端口与上位机6连接；控制器1通过执行机构7与抽油机连接；载荷传感器2安装在抽油机钢丝绳上，用于检测抽油机悬绳的上下冲程载荷；冲程判别传感器3安装在抽油机的游梁上，用于对抽油机上下冲程状态进行判断；距离传感器4安装在抽油机游梁的尾端，用于检测平衡装置的位置距离。所述的载荷传感器2包括压电片、测量电路、A/D转换芯片。所述的冲程判别传感器3通过红外线与抽油机连接，检测抽油机上下冲程过程中的悬点载荷，获取高低电平直接传输给控制器1。所述的距离传感器4包括测量电路、距离值/电信号转换电路、A/D转换芯片。所述的控制器1通过通信端口接收上位机6的远程指令、通过通信端口输出数据信息给上位机6。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自调平衡抽油机控制系统，它由控制器（1）、载荷传感器（2）、冲程判别传感器（3）、距离传感器（4）、A/D转换器（5）、上位机（6）、执行机构（7）构成，其特征在于：控制器（1）的悬点载荷检测端连接有载荷传感器（2）；控制器（1）的冲程检测端与冲程判别传感器（3）连接；控制器（1）的距离检测端连接有距离传感器（4）；A/D转换器（5）的输入端与抽油机电机连接、其输出端与控制器（1）的电压/电流数值控制信号端连接；控制器（1）通过通信端口与上位机（6）连接；控制器（1）通过执行机构（7）与抽油机连接；载荷传感器（2）安装在抽油机钢丝绳上，用于检测抽油机悬绳的上下冲程载荷；冲程判别传感器（3）安装在抽油机的游梁上，用于对抽油机上下冲程状态进行判断；距离传感器（4）安装在抽油机游梁的尾端，用于检测平衡装置的位置距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马卫国，曾琦，吴霁薇，熊万，张海峰，蔡俊，万锋，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42