工作状态检测控制智能化抽油机制造技术

本发明专利技术提供一种工作状态检测控制智能化抽油机，设置在油井处通过对抽油泵进行往复操作从而实现抽油，其特征在于，包括：抽油动作装置以及抽油控制装置。抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机；所述抽油控制装置具有变频器以及控制器。控制器根据变频器测量获得的流过驱动电机的电流的电流值、电压值、功率因数以及频率以及驱动电机的固定电参数和抽油传动机构的传动参数，计算获得当前状态示功图，并将该当前状态示功图与基准示功图进行比对，判断是否产生偏移。在判断产生偏移时根据该偏移控制变频器对流经驱动电机的频率进行调节，从而改变抽油机的抽油效率。

【技术实现步骤摘要】
工作状态检测控制智能化抽油机
本专利技术属于抽油机设备
，具体涉及一种工作状态检测控制智能化抽油机。
技术介绍
抽油机作为油田采油的主要设备，一直在油田中被广泛使用。具有结构简单，制造容易，方便使用的特点。油田管理者根据油田的具体情况选择不同类型的抽油机进行抽油生产。目前，主流使用的抽油机的控制装置包括如下几种类型：全电压运行的抽油机，其投资成本低，操作简单，单日产量高，但是设备维护成本极高，维护时间也较长，在维护期间严重影响生产效率；无传感器的变频运行抽油机，其投资成本较低，可以手动调整频率从而调整抽油的生产效率，也具有一定的保护机制，但是维护成本较高，且操作麻烦，无法实时保证抽油效率，综合产量偏低；有传感器的变频运行抽油机，其投资以及维护成本高，具有一定的保护机制，可以通过传感器测量获得的参数进行计算并根据计算结果手动调节抽油机的冲次从而调整抽油效率，但其主要采用的传感器为负荷传感器以及位移传感器，这些受温度等环境影响较大，不能保证计算的准确性，从而影响对抽油控制的调节的合理性，如果定期维护则影响综合产量。油井下油层的情况非常复杂，有富油井、贫油井、稀油井、稠油井之分。另外就抽油机油泵本身而言，磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题，况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每冲次抽出的油量有很大的影响。现有的抽油机的控制装置无法根据油井的实际情况变化自动判断出现的故障，而仍然继续运行从而造成更大的故障和巨大的经济损失。
技术实现思路
为解决上述问题，提供一种工作状态检测控制智能化抽油机，设置在油井处提高控制抽油泵进行往复从而实现抽油操作的精确度，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种工作状态检测控制智能化抽油机，其特征在于，包括：抽油动作装置以及抽油控制装置，其中，抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机，抽油传动机构与抽油泵连接，用于控制抽油泵进行活塞运动从而实现抽油，驱动电机与抽油传动机构连接，用于驱动抽油传动机构进行往复运动；抽油控制装置具有变频器以及控制器，变频器与驱动电机电连接，具有测量部、变频部、变频侧通信部以及变频侧控制部，控制器与变频器通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、故障判断部、偏移判断部、控制侧通信部以及控制侧控制部，示功图存储部中存储有抽油的过程中发生不同故障时对应的多个示功图作为多个故障示功图以及抽油动作装置正常工作状态下对应的示功图作为基准示功图，参数存储部中存储有驱动电机的固定电参数和抽油传动机构的传动参数，测量部用于测量并获取流经驱动电机的电流的当前的电流值、当前的电压值、当前的频率值以及当前的功率因数值作为当前电参数，变频器通信部将电参数发送给控制侧通信部，一旦控制侧通信部接收到当前电参数，当前示功图生成获取部根据固定电参数、传动参数以及当前电参数计算获取当前状态下的示功图作为当前示功图，一旦获取当前示功图，控制侧控制部控制故障判断部将当前示功图与多个故障示功图进行比对，判断抽油的过程中是否发生故障，当判断没有发生故障时，控制侧控制部控制偏移判断部将当前示功图与基准示功图进行比对，判断当前示功图与基准示功图是否存在偏移，当判定为不一致时，控制侧控制部根据偏移生成调整频率并控制控制侧通信部将该调整频率作为调整信号发送给变频侧通信部，一旦变频侧通信部接收到调整信号，变频侧控制部就控制变频部根据调整信号对流经驱动电机的电流的频率进行调整，从而调整驱动电机的转动频率并进一步调整抽油动作装置的抽油效率。专利技术作用与效果根据本专利技术的工作状态检测控制智能化抽油机，通过变频器对流经驱动电机的电流的当前的电流值、当前的电压值、当前的功率因数以及当前的频率进行测量。根据这些当前电参数、驱动电机的固定电参数以及抽油传动机构的传动参数，计算获得抽油过程的当前示功图。由于对流经驱动电机的当前电参数的测量受温度、湿度等环境因素影响较小，提高了计算获得的当前示功图的精确度。将当前示功图与基准示功图进行比对，判断是否产生偏移。并根据该偏移生成调整频率对流经驱动电机的电流的频率进行调整，从而调整驱动电机的转动频率并进一步调整抽油动作装置的抽油效率。通过驱动控制装置对抽油的过程进行自动调整控制，减少了油田工作人员的负担。附图说明图1是本专利技术实施例的工作状态检测控制智能化抽油机的构成示意图；图2是本专利技术实施例的抽油动作装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例的抽油控制装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例的变频器的结构示意图；图5是本专利技术实施例的控制器的结构示意图；图6是本专利技术实施例的操作终端的结构示意图；图7是本专利技术实施例的当前示功图与基准示功图的比对示意图；图8是本专利技术实施例的智能化抽油过程的流程图；图9是本专利技术实施例的状态存储和显示过程的流工程图；图10是本专利技术实施例的故障报警过程的流程图。具体实施方式以下结合附图以及实施来说明本专利技术的具体实施方式。作为一种实施形态，本专利技术提供了一种工作状态检测控制智能化抽油机，其特征在于，包括：抽油动作装置以及抽油控制装置，其中，抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机，抽油传动机构与抽油泵连接，用于控制抽油泵进行活塞运动从而实现抽油，驱动电机与抽油传动机构连接，用于驱动抽油传动机构进行圆周往复运动；抽油控制装置具有变频器以及控制器，变频器与驱动电机电连接，具有测量部、变频部、变频侧通信部以及变频侧控制部，控制器与变频器通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、故障判断部、偏移判断部、控制侧通信部以及控制侧控制部，示功图存储部中存储有抽油的过程中发生不同故障时对应的多个示功图作为多个故障示功图以及抽油动作装置正常工作状态下对应的示功图作为基准示功图，参数存储部中存储有驱动电机的固定电参数和抽油传动机构的传动参数，测量部用于测量并获取流经驱动电机的电流的当前的电流值、当前的电压值、当前的频率值以及当前的功率因数值作为当前电参数，变频器通信部将电参数发送给控制侧通信部，一旦控制侧通信部接收到当前电参数，当前示功图生成获取部根据固定电参数、传动参数以及当前电参数计算获取当前状态下的示功图作为当前示功图，一旦获取当前示功图，控制侧控制部控制故障判断部将当前示功图与多个故障示功图进行比对，判断抽油的过程中是否发生故障，当判断没有发生故障时，控制侧控制部控制偏移判断部将当前示功图与基准示功图进行比对，判断当前示功图与基准示功图是否存在偏移，当判定为不一致时，控制侧控制部根据偏移生成调整频率并控制控制侧通信部将该调整频率作为调整信号发送给变频侧通信部，一旦变频侧通信部接收到调整信号，变频侧控制部就控制变频部根据调整信号对流经驱动电机的电流的频率进行调整，从而调整驱动电机的转动频率并进一步调整抽油动作装置的抽油效率。在上述实施形态中，还可以具有这样的特征，其中，当故障判断部判断发生故障时，控制侧控制部控制控制侧通信部发送一个故障信号给变频侧通信部，一旦变频侧通信部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工作状态检测控制智能化抽油机，设置在油井处通过对抽油泵进行往复操作从而实现抽油，其特征在于，包括：/n抽油动作装置以及抽油控制装置，/n其中，所述抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机，/n所述抽油传动机构与所述抽油泵连接，用于控制所述抽油泵进行活塞运动从而实现所述抽油，/n所述驱动电机与所述抽油传动机构连接，用于驱动所述抽油传动机构进行往复运动；/n所述抽油控制装置具有变频器以及控制器，/n所述变频器与所述驱动电机电连接，具有测量部、变频部、变频侧通信部以及变频侧控制部，/n所述控制器与所述变频器通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、故障判断部、偏移判断部、控制侧通信部以及控制侧控制部，/n所述示功图存储部中存储有所述抽油的过程中发生不同故障时对应的多个示功图作为多个故障示功图以及所述抽油动作装置正常工作状态下对应的示工图作为基准示功图，/n所述参数存储部中存储有所述驱动电机的固定电参数和所述抽油传动机构的传动参数，/n所述测量部用于测量并获取流经所述驱动电机的电流的当前的电流值、当前的电压值、当前的频率值以及当前的功率因数值作为当前电参数，/n所述变频器通信部将所述电参数发送给所述控制侧通信部，/n一旦所述控制侧通信部接收到所述当前电参数，所述当前示功图生成获取部根据所述固定电参数、所述传动参数以及所述当前电参数计算获取当前状态下的所述示功图作为所述当前示功图，/n一旦获取所述当前示功图，所述控制侧控制部控制所述故障判断部将所述当前示功图与所述多个故障示功图进行比对，判断所述抽油的过程中是否发生故障，/n当判断没有发生故障时，所述控制侧控制部控制所述偏移判断部将所述当前示功图与所述基准示功图进行比对，判断所述当前示功图与所述基准示功图是否存在偏移，/n当判定为不一致时，所述控制侧控制部根据所述偏移生成调整频率并控制所述控制侧通信部将该调整频率作为调整信号发送给所述变频侧通信部，/n一旦所述变频侧通信部接收到所述调整信号，所述变频侧控制部就控制所述变频部根据所述调整信号对流经所述驱动电机的电流的频率进行调整，从而调整所述驱动电机的转动频率并进一步调整所述抽油动作装置的抽油效率。/n...

【技术特征摘要】
1.一种工作状态检测控制智能化抽油机，设置在油井处通过对抽油泵进行往复操作从而实现抽油，其特征在于，包括：
抽油动作装置以及抽油控制装置，
其中，所述抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机，
所述抽油传动机构与所述抽油泵连接，用于控制所述抽油泵进行活塞运动从而实现所述抽油，
所述驱动电机与所述抽油传动机构连接，用于驱动所述抽油传动机构进行往复运动；
所述抽油控制装置具有变频器以及控制器，
所述变频器与所述驱动电机电连接，具有测量部、变频部、变频侧通信部以及变频侧控制部，
所述控制器与所述变频器通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、故障判断部、偏移判断部、控制侧通信部以及控制侧控制部，
所述示功图存储部中存储有所述抽油的过程中发生不同故障时对应的多个示功图作为多个故障示功图以及所述抽油动作装置正常工作状态下对应的示工图作为基准示功图，
所述参数存储部中存储有所述驱动电机的固定电参数和所述抽油传动机构的传动参数，
所述测量部用于测量并获取流经所述驱动电机的电流的当前的电流值、当前的电压值、当前的频率值以及当前的功率因数值作为当前电参数，
所述变频器通信部将所述电参数发送给所述控制侧通信部，
一旦所述控制侧通信部接收到所述当前电参数，所述当前示功图生成获取部根据所述固定电参数、所述传动参数以及所述当前电参数计算获取当前状态下的所述示功图作为所述当前示功图，
一旦获取所述当前示功图，所述控制侧控制部控制所述故障判断部将所述当前示功图与所述多个故障示功图进行比对，判断所述抽油的过程中是否发生故障，
当判断没有发生故障时，所述控制侧控制部控制所述偏移判断部将所述当前示功图与所述基准示功图进行比对，判断所述当前示功图与所述基准示功图是否存在偏移，
当判定为不一致时，所述控制侧控制部根据所述偏移生成调整频率并控制所述控制侧通信部将该调整频率作为调整信号发送给所述变频侧通信部，
一旦所述变频侧通信部接收到所述调整信号，所述变频侧控制部就控制所述变频部根据所述调整信号对流经所述驱动电机的电流的频率进行调整，从而调整所述驱动电机的转动频率并进一步调整所述抽油动作装置的抽油效率。


2.根据权利要求1所述的工作状态检测控制智能化抽油机，其特征在于：
其中，当所述故障判断部判断发生故障时，所述控制侧控制部控制所述控制侧通信部发送一个故障信号给所述变频侧通信部，一旦所述变频侧通信部接收到所述故障信号，所述变频侧控制部就控制所述变频部对流经所述驱动电机的电流进行变频使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽荣，
申请(专利权)人：上海复泉工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31