油井生产故障自动监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种油井生产故障自动监测装置。该装置由接近开关、单片机、无线传输模块、ACDC、电源转换电路、备用电池、天线等部分构成。该装置使用接近开关来实时检测抽油机的运行状态，实时检测ACDC的输出来确认油井的供电状态，从而实时监控抽油机是否产生停电和停井故障并在故障产生之后及时报警。该装置通过拨打电话通知监控者故障报警的产生，通过发送短信息来传输故障类型。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种故障自动监测设备，具体涉及一种油井生产故障自动监测装置。
技术介绍
目前，多数油井生产用 油机大多由异步电动机驱动，在野外露天工作。其动力与传动装置是一个典型的旋转机械系统，适用的状态检测与故障诊断方法有振动、温度、油液分析机电参数诊断法。对抽油机运行工况一般是利用动力仪或诊断仪测量示功图，对悬点载荷、减速器扭矩、平衡情况进行分析，主要针对抽油机和井下设备的运行参数进行检测，系统安装复杂，成本较高，缺少针对机械故障、设备防盗的报警系统。传统的监控装置无法动态监测油井、变压器的运行状态，在油井停机、变压器被盗时无法及时发现而造成产量和财产的损失。
技术实现思路
为了动态监测油井生产故障，包括抽油机、变压器的运行状态，在抽油机停机、变压器被盗时及时报警，本技术提供了一种油井生产故障自动监测装置。该装置不仅能够在抽油机曲柄销断脱、皮带打滑、断脱等意外产生停井故障，或者在电机、变压器被盗产生停电故障时自动报警，而且能够通过短信息的方式告知监控者是何种类型的故障报警。为了解决上述问题，本技术采用以下技术方案一种油井生产故障自动监测装置，由电源、交直流转换模块、电源转换电路、接近开关、单片机、无线传输模块、备用电池、天线等部分构成，其特征是电源通过交直流转换模块转换成适当电压供给单片机和无线传输模块，并与备用电池连接给电池充电，无线传输模块由单片机控制通过天线向监控者进行报警信号传递。进一步的，所述单片机内部设置一模数转换器，用来将报警信号转换成数字信号。更进一步的，所述报警信号通过短信向监控者报警。更进一步的，所述电源与抽油机电控柜的交流电源连接。本技术具有以下有益效果可以在抽油机出现停电、停井故障时自动向监控者报警，并且能够判断故障类型，方便监控者及时修复故障，避免或减少因停井故障造成的产量损失和设备损毁，因变压器、电机被盗造成的财产损失。本技术原理结构简单，通信可靠，报警响应时间短，本装置的通信方式采用手机通信公网，信号稳定，盲区少，不受周围环境影响。附图说明图I是本技术的结构图。图2是本技术的工作流程图。其中，图I中空心箭头为信号流，实心箭头为供电电源，虚线内为封装在绝缘壳体内的结构。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。实施例在图I中，交直流转换模块(ACDC)、电源转换电路、备用电池、单片机控制电路、无线传输模块均被封装在绝缘壳体中，此壳体安装在抽油 机的电控柜内，电源通过交直流转换模块转换成适当电压供给单片机和无线传输模块，并与备用电池连接给电池充电，无线传输模块由单片机控制通过天线向监控者进行报警信号传递，所述单片机内部设置一模数转换器，用来将报警信号转换成数字信号，所述报警信号通过短信向监控者报警，所述电源与抽油机电控柜的交流电源连接。本技术的电源供电采用给抽油机提供动力能源的交流电，根据不同交流电供电电压配置相应的变压器及交直流转换模块。交流电源进入ACDC后，输出为9V的稳定直流电源，经电源转换电路将其转换为合适的供电电压给单片机以及无线传输模块供电，同时对备用电池进行充电。当变压器被盗或者切断电源进行电机的拆卸时，交流电源消失，装置立即转入备用电池供电模式。单片机实时采集ACDC的输出，通过内部模数转换器(ADC)将信号转换成数字信号来判定ACDC是否一直有高电平，若检测到低电平的产生则认为出现停电故障，此时会进入停电报警状态。接近开关安装在曲柄销中，安装时，拆卸下曲柄销的一个螺丝，加入两端打孔Z形垫片后重新拧紧，不妨碍螺丝和曲柄销的正常功用。Z形垫片的另一端靠近平衡块，在其孔中锁紧接近开关。使接近开关感应部分在运动过程中与平衡块最凸出部分的接近距离小于I.5cm，最凹陷部分的接近距离大于2cm，以保证在平衡块运行一周的时间内接近开关的信号能够保证有高低电平的变化。接近开关使用三芯屏蔽电缆与装置主体相连，电缆由曲柄销、连杆、游梁、支架、电控柜的顺序走线，其间用高韧性的困扎带固定，必要时穿管掩埋防护。接近开关的信号连接到单片机中，设定Imin之内没有高低电平的变化则认为抽油机出现停井，此时会进入停井报警状态。无线传输模块采用现行的手机通信公网信道，仅需要一张手机卡即可完成报警工作，只需在初次上电时将监控者的手机号码写入寄存器中。在报警产生之后，单片机控制无线传输模块向监控者拨打电话进行报警，拨打一段时间后挂断，等待监控者回拨电话确认，收到确认信号后发送故障类型短信，至此完成一次成功报警。若2min内未收到确认信号，则再次拨打监控者电话。在成功报警之后，装置依然实时检测电源和油井状态，如若电源和停井信号恢复正常，则向监控者发送修复短信息。本技术的工作流程如图2所示。接近开关的传输线路与壳体连接时采用锁紧头密封，防水防潮。电源接口注入密封胶作防水处理。无线传输模块的天线采用定制的一体化天线，隐蔽性好，头部类似于普通的电线，在正常工作时应当将其头部暴露在电控柜外以达到良好的信号传输效果。变压器、电机等设备被盗时，首先需要切断电源然后对设备进行拆卸，只要本装置的停电报警响应时间足够短即可将盗窃人员擒获；停机报警如若能及时发现可极大减少产量的损失。下面针对10套抽油机运行状态自动监控装置分别进行3次停电报警测试和3次停井测试，测试起始时间分别为停电和停井的产生时间，测试结果如表I和表2所示。表I停电报警响应时间测试表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种油井生产故障自动监测装置，由电源、交直流转换模块、电源转换电路、接近开关、单片机、无线传输模块、备用电池、天线等部分构成，其特征是电源通过交直流转换模块转换成适当电压供给单片机和无线传输模块，并与备用电池连接给电池充电，无线传输模块由单片机控制通过天线向监控者进行报警信号传递。2.根据权利要求I所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，李纳新，扬风斌，
申请(专利权)人：盘锦陆海兴业石油装备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：