产量检测智能化抽油机制造技术

本发明专利技术提供一种产量检测智能化抽油机，设置在油井处通过牵引抽油泵进行往复运动从而实现抽油，其特征在于，包括：抽油动作装置以及抽油控制装置，其中，抽油动作装置具有抽油传动机构以及驱动电机，抽油控制装置具有操作终端、变频器以及控制器。通过变频器测量获得流经驱动电机的当前电参数，然后根据当前电参数、固定电参数以及传动参数计算获得当前示功图。进一步于根据原点检测模块发送的脉冲信号计算获得当前冲次，并基于当前示功图以及抽油泵的容积计算获得抽油泵的抽油效率。接着根据获得的当前冲次以及抽油效率计算获得抽油泵的日产量。在获得当前示功图、当前冲次、抽油效率以及日产量后在操作终端中进行显示。

【技术实现步骤摘要】
产量检测智能化抽油机
本专利技术属于抽油机设备
，具体涉及一种产量检测智能化抽油机。
技术介绍
常见的抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。其曲柄带以配重平衡块带动游梁，驱动油井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，从而把油井下的油送到地面。抽油机主要包含动作装置和控制装置。现如今抽油机的控制装置功能单一，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的供能。为了实现冲次检测、泵效检测、产量检测的目的需要利用多个设备分别进行检测，这些设备较多地设备分散在抽油井现场且安装繁杂，不便于统一管理和维护，这大大增加了生产的成本。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机，在检测冲次、泵效以及产量的同时对抽油泵进行智能控制，避免抽油机带故障运行，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
为解决上述问题，提供一种产量检测智能化抽油机，设置在油井处可以自动检测抽油泵的产量，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种产量检测智能化抽油机，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往复运动从而实现抽油，抽油传动机构曲柄、曲柄支架以及原点检测机构，曲柄与曲柄支架连接，可以围绕曲柄与曲柄支架的连接点进行圆周运动，原点检测模块安装在曲柄支架上，用于在曲柄转动经过原点检测模块所在位置处时发送脉冲信号，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；抽油控制装置具有操作终端、变频器以及控制器，操作终端，具有画面存储部、显示部、操作侧通信部以及操作侧控制部，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，控制器与变频器以及操作终端通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、冲次获取部、泵效计算部、产量计算部、控制侧通信部以及控制侧控制部，画面存储部存储有中存储有状态显示画面，状态显示画面具有产量显示区域，示功图存储部中存储有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，参数存储部中存储有驱动电机的固定电参数、抽油传动机构的传动参数以及抽油泵的容积，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，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，控制侧控制部根据当前示功图以及基准示功图生成对应的调整频率，进一步控制控制侧通信部将该调整频率作为调整信息发送给变频侧通信部，一旦变频侧通信部接收到调整信息，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实现对抽油动作装置抽油效率的调整，原点检测模块与控制器通信连接，控制侧通信部接收原点检测模块发送的脉冲信号，冲次获取部根据接收到的脉冲信号以及接收到脉冲信号的时间进行计算从而获得每分钟抽油泵通进行往复运动的次数作为当前冲次，泵效计算部根据获取的当前示功图计算抽油泵一个往复冲程内带载行程占总行程的百分比作为抽油效率，产量计算部根据获得的抽油效率以及存储的抽油泵的容积进行计算，从而获得与当前示功图对应的一个往复冲程内抽油泵的抽油量，进一步根据该抽油量以及当前冲次进行计算，从而获得抽油泵当天抽油的量作为日产量，一旦获得日产量，控制侧控制部就控制控制侧通信部将日产量作为产量信息发送给操作终端，操作侧控制部根据操作侧通信部接收到的产量信息控制显示部显示状态显示画面并在该画面的产量显示区域显示日产量。专利技术作用与效果根据本专利技术的产量检测智能化抽油机，通过变频器测量获得流经驱动电机的电流的电压、电流、频率以及功率因素作为当前电参数，然后在检测到抽油泵完成一个冲程后根据当前电参数、固定电参数以及传动参数计算获得抽油泵与当前冲程对应的示功图作为当前示功图。进一步于根据原点检测模块发送的脉冲信号计算获得当前冲次，并基于当前示功图以及抽油泵的容积计算获得抽油泵的抽油效率。接着根据获得的当前冲次以及抽油效率计算获得抽油泵的日产量。在获得当前示功图、当前冲次、抽油效率以及日产量后在操作终端中进行显示，使工人可以通过操作终端简单的读取当前抽油机的状态，快速了解该抽油机的产量，便于安排该抽油机的所处油井的生产计划，提高生产效率。基于当前示功图对驱动电机的频率进行调整从而控制抽油泵的抽油效率，根据当前示功图与基准示功图比对后的偏移生成调整频率从而调整驱动电机的电流的频率，最终实现对抽油泵效率的调节。附图说明图1是本专利技术实施例的产量检测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操作终端的结构示意图；图6是本专利技术实施例的状态显示画面；图7是本专利技术实施例的控制器的结构示意图；图8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9是本专利技术实施例的产量检测智能化抽油机抽油过程的流程图；图10是本专利技术实施例中抽油过程发生故障时故障处理和警报过程的流程图。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产量检测智能化抽油机，设置在油井处通过牵引抽油泵进行往复运动从而实现抽油，其特征在于，包括：抽油动作装置以及抽油控制装置，其中，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往复运动从而实现抽油，抽油传动机构曲柄、曲柄支架以及原点检测机构，曲柄与曲柄支架连接，可以围绕曲柄与曲柄支架的连接点进行圆周运动，原点检测模块安装在曲柄支架上，用于在曲柄转动经过原点检测模块所在位置处时发送脉冲信号，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；抽油控制装置具有操作终端、变频器以及控制器，操作终端，具有画面存储部、显示部、操作侧通信部以及操作侧控制部，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，控制器与变频器以及操作终端通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、冲次获取部、泵效计算部、产量计算部、控制侧通信部以及控制侧控制部，画面存储部存储有中存储有状态显示画面，状态显示画面具有产量显示区域，示功图存储部中存储有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，参数存储部中存储有驱动电机的固定电参数、抽油传动机构的传动参数以及抽油泵的容积，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，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产量检测智能化抽油机，设置在油井处通过牵引抽油泵进行往复运动从而实现抽油，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往复运动从而实现所述抽油，/n所述抽油传动机构曲柄、曲柄支架以及原点检测机构，/n所述曲柄与所述曲柄支架连接，可以围绕所述曲柄与所述曲柄支架的连接点进行圆周运动，/n所述原点检测模块安装在所述曲柄支架上，用于在所述曲柄转动经过所述原点检测模块所在位置处时发送脉冲信号，/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操作终端、变频器以及控制器，/n所述操作终端，具有画面存储部、显示部、操作侧通信部以及操作侧控制部，/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以及所述操作终端通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、冲次获取部、泵效计算部、产量计算部、控制侧通信部以及控制侧控制部，/n所述画面存储部存储有中存储有状态显示画面，/n所述状态显示画面具有产量显示区域，/n所述示功图存储部中存储有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、所述抽油传动机构的传动参数以及所述抽油泵的容积，/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所述控制侧控制部根据所述当前示功图以及所述基准示功图生成对应的调整频率，进一步控制所述控制侧通信部将该调整频率作为调整信息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息，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实现对所述抽油动作装置抽油效率的调整，/n所述原点检测模块与所述控制器通信连接，所述控制侧通信部接收所述原点检测模块发送的所述脉冲信号，/n所述冲次获取部根据接收到的所述脉冲信号以及接收到所述脉冲信号的时间进行计算从而获得每分钟所述抽油泵进行所述往复运动的次数作为当前冲次，/n所述泵效计算部根据获取的所述当前示功图计算所述抽油泵一个往复冲程内带载行程占总行程的百分比作为抽油效率，/n所述产量计算部根据获得的所述抽油效率以及存储的所述抽油泵的容积进行计算，从而获得与所述当前示功图对应的一个往复冲程内所述抽油泵的抽油量，进一步根据该抽油量以及所述当前冲次进行计算，从而获得所述抽油泵当天抽油的量作为日产量，/n一旦获得所述日产量，所述控制侧控制部就控制所述控制侧通信部将所述日产量作为产量信息发送给所述操作终端，所述操作侧控制部根据所述操作侧通信部接收到的所述产量信息控制所述显示部显示所述状态显示画面并在该画面的所述产量显示区域显示所述日产量。/n...

【技术特征摘要】
1.一种产量检测智能化抽油机，设置在油井处通过牵引抽油泵进行往复运动从而实现抽油，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往复运动从而实现所述抽油，
所述抽油传动机构曲柄、曲柄支架以及原点检测机构，
所述曲柄与所述曲柄支架连接，可以围绕所述曲柄与所述曲柄支架的连接点进行圆周运动，
所述原点检测模块安装在所述曲柄支架上，用于在所述曲柄转动经过所述原点检测模块所在位置处时发送脉冲信号，
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操作终端、变频器以及控制器，
所述操作终端，具有画面存储部、显示部、操作侧通信部以及操作侧控制部，
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以及所述操作终端通信连接，具有示功图存储部、参数存储部、当前示功图生成获取部、冲次获取部、泵效计算部、产量计算部、控制侧通信部以及控制侧控制部，
所述画面存储部存储有中存储有状态显示画面，
所述状态显示画面具有产量显示区域，
所述示功图存储部中存储有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、所述抽油传动机构的传动参数以及所述抽油泵的容积，
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，
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，
所述控制侧控制部根据所述当前示功图以及所述基准示功图生成对应的调整频率，进一步控制所述控制侧通信部将该调整频率作为调整信息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息，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实现对所述抽油动作装置抽油效率的调整，
所述原点检测模块与所述控制器通信连接，所述控制侧通信部接收所述原点检测模块发送的所述脉冲信号，
所述冲次获取部根据接收到的所述脉冲信号以及接收到所述脉冲信号的时间进行计算从而获得每分钟所述抽油泵进行所述往复运动的次数作为当前冲次，
所述泵效计算部根据获取的所述当前示功图计算所述抽油泵一个往复冲程内带载行程占总行程的百分比作为抽油效率，
所述产量计算部根据获得的所述抽油效率以及存储的所述抽油泵的容积进行计算，从而获得与所述当前示功图对应的一个往复冲程内所述抽油泵的抽油量，进一步根据该抽油量以及所述当前冲次进行计算，从而获得所述抽油泵当天抽油的量作为日产量，
一旦获得所述日产量，所述控制侧控制部就控制所述控制侧通信部将所述日产量作为产量信息发送给所述操作终端，所述操作侧控制部根据所述操作侧通信部接收到的所述产量信息控制所述显示部显示所述状态显示画面并在该画面的所述产量显示区域显示所述日产量。


2.根据权利要求1所述的产量检测智能化抽油机，其特征在于：
其中，所述控制部还具有偏移判断部，
所述偏移判断部用于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相对于所述基准示功图是否存在偏移，
若判断为是，则所述控制侧控制部基于所述偏移生成所述调整频率。


3.根据权利要求1所述的产量检测智能化抽油机，其特征在于：
其中，所述状态显示画面还具有冲次显示区域、泵效显示区域、示功图显示区域，
一旦获取到所述当前冲次，所述控制侧控制部就控制所述控制侧通信部将所述当前冲次作为冲次信息发送给所述操作侧通信部，
一旦获取到所述抽油效率，所述控制侧控制部就控制所述控制侧通信部将所述抽油效率作为泵效信息发送给所述操作侧通信部，
一旦获取到所述当前示功图，所述控制侧控制部就控制所述控制侧通信部将所述当前示功图作为示功图信息发送给所述操作侧通信部，
一旦所述操作侧通信部接收到所述冲次信息、所述泵效信息以及所述示功图信息，所述操作侧控制部就控制所述显示部在所述状态显示画面中所述冲次显示区域、所述泵效显示区域以及所述示功图显示区域显示对应的所述当前冲次、所述抽油效率以及所述当前示功图。


4.根据权利要求1所述的产...

【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