抽油机悬点载荷、位移网络示功仪制造技术

抽油机悬点载荷、位移网络示功仪，应用于油田采油技术领域。特征是：仪表盒内有微处理器、ＧＰＲＳ网络通讯模块和仪表电池，微处理器通过导线与载荷传感变送器、ＧＰＲＳ网络通讯模块及仪表电池相连接。效果是：将悬点载荷、位移及ＧＰＲＳ通讯组合成为机电一体的网络示功仪。安装在抽油机悬绳器上，并对该井的载荷、位移数据进行采集并可计算出冲程、冲次及时率数据。可以在公众网或局域网监测油井的示功图及工作时率。使用仪表电池供电，因此没有任何外接的信号线及电源线，出于省电设计，采取采样存储、定时发送工作模式。能构成一个大型的抽油机监测系统，有广泛的应用前景。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Pumping unit suspension point load and displacement network indicator

The utility model relates to a suspension point load and displacement network indicator for a pumping unit. The utility model is characterized in that the instrument box is provided with a microprocessor, a GPRS network communication module and an instrument battery, and the microprocessor is connected with the load sensing transmitter, the GPRS network communication module and the instrument battery through a lead wire. The utility model is characterized in that the load, the displacement and the GPRS communication of the suspension point are combined into a network power indicator of the electromechanical integration. The load and displacement data of the pumping unit are collected, and the data of stroke and stroke time are calculated. Can monitor the oil well indicator diagram and working hours in the public network or local area network. Use the instrument battery power supply, so there is no external signal lines and power lines, for power saving design, sampling and storage, timing to send the work mode. It can form a large pumping unit monitoring system, which has a wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田采油
，特别涉及一种游梁式抽油机悬点载荷、位移测试装置，是一种将悬点载荷、位移及GPRS通讯组合成 为机电一体的网络示功仪。
技术介绍
油田自动化集群监控系统中，抽油机井示功图的测量主要采用的是 光杆悬点载荷及角位移的测量方式。如中国专利公告号为CN2618194Y， 提供了一种"智能抽油机控制仪"；中国专利公告号为CN200964841Y， 提供了一种"油井示功图数据采集装置"。目前，在单井安装监控器将示功图数据采集，通过数传电台、光缆、 GPRS或其他方式向上位机传输。这监测抽油机方式需要在油井的不同 部位安装传感器及监控器。前期的安装调试需要专门的技术人员，后 期的维护工作也离不开技术人员，当监控系统的油井众多时，维护工 作量很大，运行费用也很高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种抽油机悬点载荷、位移网络示功仪，将监测抽油机悬点载荷、位移的载荷传感变送器及GPRS网络通讯模块组合成为机电一体的网络示功仪，能在公众网或局域网监测到该井的 示功图及工作时率，能够直接完成示功图的采集、处理、存储、集中 发送及判断启停井的功能。克服现有的单井安装监控器数据采集、数 据上传，后期需要维护工作人员，维护工作量很大，运行费用高的不 足。本技术采用的技术方案是主要由载荷传感变送器、微处理器及GPRS网络通讯模块组成，载荷传感变送器固定在仪表盒上，其特征 在于仪表盒内有微处理器、GPRS网络通讯模块和仪表电池，微处理 器通过导线与载荷传感变送器、GPRS网络通讯模块及仪表电池相连接。 载荷传感变送器是由常规应变片电桥、放大器U3、载荷零点电位 器W1、量程零点电位器W2及电阻R1组成，应变片电桥相对的两端分 别接放大器U3的脚2、脚3，应变片电桥的另外相对的两端分别接仪 表电池和参考地。放大器U3的脚1、脚8分别连接量程零点电位器W2 的两端，放大器U3的脚2接零点电位器Wl的中点，载荷零点电位器 Wl的两端分别接仪表电池和参考地。放大器U3的脚6通过电阻Rl接 微处理器的脚4。微处理器由单片机U1、晶体震荡器JZ1、时钟芯片U2通过导线相 连接，晶体震荡器JZ1的两脚分别与单片机Ul的脚8、脚9相连接， 时钟芯片U2的脚5、脚6、脚7与单片机Ul的脚12、脚13、脚14连 接，时钟芯片U2的脚1、脚8接仪表电池，单片机Ul的脚1、脚64 连接仪表电池，单片机U1的脚63、脚62、脚61接参考地。GPRS网络 通讯模块-U4的脚5接参考地，GPRS网络通讯模块-U4的脚6接仪表电 池，GPRS网络通讯模块-U4的RF端接微型天线。本技术有益之处是抽油机悬点载荷、位移网络示功仪采用载 荷传感变送器、微处理单元、GPRS网络通讯模块及仪表电池为一体的 结构设计，能依据内置天文时钟自动定时采集示功图数据，并进行存 储。微处理单元可以随时监测力传感器的变化判断是否停机，并计算 本机的工作时率。能够直接完成示功图的采集、处理、存储、集中发 送的功能。本技术采用微功耗的元器件和电源控制结构，使用二节仪表电 池就能够长期工作。仪表电池分别给GPRS及微处理器供电，因此没有 任何外接的信号线及电源线。出于省电设计，采取采样存储、定时发送工作模式。由于采用机电一体化的网络示功仪，可以方便的安装在抽油机悬绳 器上，并对该井的载荷、位移数据进行采集并可计算出冲程、冲次及 时率数据。由于可以密集地采集示功图，因此为功图计算单井产液量 提供了充要条件。本技术适用于所有的抽油机井，尤其适用于边 远地区、井群分散、环境恶劣、技术力量缺乏，投资少的油田。安装 本技术构成的系统不需要专门的技术人员，采油工人即可安装。 技术人员可以远在千里之外通过网络进行调试，因此能构成一个大型 的抽油机监测系统，有广泛的应用前景。附图说明图l是本技术抽油机悬点载荷、位移网络示功仪结构示意图。图2是抽油机悬点载荷、位移网络示功仪电路图。 图中，l.载荷传感变送器，2.仪表盒，3.微处理器，4. GPRS网络 通讯模块，5.仪表电池，6壳盖。具体实施方式实施例1:以一个型号为CYJ14-5.4-73的抽油机悬点载荷、位移 网络示功仪为例，对本技术作进一步详细说明。载荷传感变送器1采用的是常规应变片电桥。微处理器3采用的是 MSP430F1612型单片机。及GPRS网络通讯模块4采用的是蓝迪通信 LD6000。仪表电池5采用的是两节锂亚硫酰氯ER34615H电压为3. 6V。 仪表盒2长宽高152x102x64毫米。载荷传感变送器1固定在仪表盒2上，仪表盒2内固定有微处理器 3、 GPRS网络通讯模块4和仪表电池5，壳盖6盖好后能保证密封。微 处理器3通过导线与载荷传感变送器1、 GPRS网络通讯模块4及仪表电池5相连接。载荷传感变送器1包括常规应变片电桥、型号是U3AD623的放大器， 载荷零点电位器W1和量程零点电位器W2的型号是W3296，电阻R1为 1K。应变片电桥相对的两端分别接放大器U3的脚2、脚3，应变片电 桥的另外相对的两端分别接仪表电池5和参考地。放大器U3的脚1、 脚8分别连接量程零点电位器W2的两端，放大器U3的脚2接零点电 位器Wl的中点，载荷零点电位器Wl的两端分别接仪表电池5和参考 地。放大器U3的脚6通过电阻Rl接微处理器3的脚4。微处理器3由单片机U1、晶体震荡器JZ1、时钟芯片U2通过导线 相连接，晶体震荡器JZ1的两脚分别与单片机Ul的脚8、脚9相连接， 时钟芯片U2的脚5、脚6、脚7与单片机Ul的脚12、脚13、脚14连 接，时钟芯片U2的脚1、脚8接仪表电池5，单片机U1的脚1、脚64 连接仪表电池5，单片机U1的脚63、脚62、脚61接参考地。GPRS网 络通讯模块4-U4的脚5接参考地，GPRS网络通讯模块4-U4的脚6接 仪表电池5， GPRS网络通讯模块4-U4的RF端接微型天线。采用SMT表面贴工艺技术，使用超小型的贴片元件将GPRS网络通 讯模块4和微处理器3集成在90X60毫米的电路板上，实现小型化， 提高实用性。使用时首先调查使用地区的网络覆盖情况及购买GPRS网络通 讯卡，配置好GPRS参数后就可以使用了。本技术按装在抽油机悬 绳器上，安装时注意方向，不可倒置安装。安装好后就能通过网络接 收本技术定时发送的每一组数据了。权利要求1、一种抽油机悬点载荷、位移网络示功仪，主要由载荷传感变送器(1)、微处理器(3)及GPRS网络通讯模块(4)组成，载荷传感变送器(1)固定在仪表盒(2)上，其特征在于仪表盒(2)内有微处理器(3)、GPRS网络通讯模块(4)和仪表电池(5)，微处理器(3)通过导线与载荷传感变送器(1)、GPRS网络通讯模块(4)及仪表电池(5)相连接；载荷传感变送器(1)是由常规应变片电桥、放大器U3、载荷零点电位器W1、量程零点电位器W2及电阻R1组成，应变片电桥相对的两端分别接放大器U3的脚2、脚3，应变片电桥的另外相对的两端分别接仪表电池(5)和参考地；放大器U3的脚1、脚8分别连接量程零点电位器W2的两端，放大器U3的脚2接零点电位器W1的中点，载荷零点电位器W1的两端分别接仪表电池(5)和参考地；放大器U3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机悬点载荷、位移网络示功仪，主要由载荷传感变送器（１）、微处理器（３）及ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）组成，载荷传感变送器（１）固定在仪表盒（２）上，其特征在于：仪表盒（２）内有微处理器（３）、ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）和仪表电池（５），微处理器（３）通过导线与载荷传感变送器（１）、ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）及仪表电池（５）相连接；　载荷传感变送器（１）是由常规应变片电桥、放大器Ｕ３、载荷零点电位器Ｗ１、量程零点电位器Ｗ２及电阻Ｒ１组成，应变片电桥相对的两端分别接放大器Ｕ３的脚２、脚３，应变片电桥的另外相对的两端分别接仪表电池（５）和参考地；放大器Ｕ３的脚１、脚８分别连接量程零点电位器Ｗ２的两端，放大器Ｕ３的脚２接零点电位器Ｗ１的中点，载荷零点电位器Ｗ１的两端分别接仪表电池（５）和参考地；放大器Ｕ３的脚６通过电阻Ｒ１接微处理器（３）的脚４；　微处理器（３）由单片机Ｕ１、晶体震荡器ＪＺ１和时钟芯片Ｕ２通过导线相连接成，晶体震荡器ＪＺ１的两脚分别与单片机Ｕ１的脚８、脚９相连接，时钟芯片Ｕ２的脚５、脚６、脚７与单片机Ｕ１的脚１２、脚１３、脚１４连接，时钟芯片Ｕ２的脚１、脚８接仪表电池（５），单片机Ｕ１的脚１、脚６４连接仪表电池（５），单片机Ｕ１的脚６３、脚６２、脚６１接参考地；ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）－Ｕ４的脚５接参考地，ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）－Ｕ４的脚６接仪表电池（５），ＧＰＲＳ网络通讯模块（４）－Ｕ４的ＲＦ端接微型天线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柏小京，张瑞华，陈加平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]