一种抽油井监控系统技术方案

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种抽油井监控系统
本技术属于抽油井监控
，具体涉及一种抽油井监控系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术采用的技术方案是：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。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术电路结构简单，设计合理，实现方便。2、本技术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，使得多个抽油井本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
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)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳生，夏超，王怀文，王军强，
申请(专利权)人：西安东晶测控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61