油井远程无线监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种油井远程无线监控系统，主要包括电流检测仪、电压检测仪、载荷检测仪和角位移检测仪，用于接收所述电流、电压检测仪发送的模拟信号、所述载荷和角位移检测仪发送的数字信号并把接收到的上述信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后传输给井区集中监控主机的智能电量采集模块，监控主机具有一个解码器、一个比较器和一个示功图绘制模块。比较器把解码后的抽油电机电流数值和抽油电机电压数值分别与预先设定值进行比较，当电流数值或电压数值超出预先设定值范围时，该比较器启动与其相连的报警装置；所述示功图绘制模块通过把解码后的成对的抽油杆悬点载荷数值和抽油杆角位移数值分别作为纵坐标和横坐标进而绘制抽油机示功图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够实时监控油井的抽油电机和抽油杆运行状态的油井远程无线监控系统。
技术介绍
现今公知公用的油井设备检查大部分都采用人工巡井方式，一个矿区分若干个井队，每个井队负责一定数量的油井，以人力巡井通常导致一口油井有可能数天都无法被检查到，一旦油井上的设备发生故障则无法及时处理和恢复，不但增加了设备的损坏程度，而且也影响油井的产量。国内现有的几种油井监控系统都是采用GPRS通讯方式，定时以短信或视频等方式发送油井的示功图到用户的手机中或监控主机中，这种方式监看油井运行状态不仅需要昂贵的3G通讯服务费用，而且由于监看的数据信息量大，错看、漏看的现象时有发生，无法保证油井上的设备发生故障能够得到及时有效的处理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种即能降低通讯服务费用又能实时绘制抽油机示功图、并且当抽油电机因电流或电压出现异常情况时能够自动报警的油井远程无线监控系统。为解决上述技术问题，本专利技术一种油井远程无线监控系统，所述油井安装有抽油机，抽油机连有抽油杆，抽油杆具有悬点，该抽油机具有抽油电机，所述油井远程无线监控系统包括: 装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电流模拟信号并把检测到的抽油电机电流的模拟信号进行有线传输的电流检测仪； 装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电压模拟信号并把检测到的抽油电机电压的模拟信号进行有线传输的电压检测仪； 装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆悬点载荷模拟信号并把检测到的抽油杆悬点载荷的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的载荷检测仪； 装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆角位移模拟信号并把检测到的抽油杆角位移的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的角位移检测仪； 用于接收所述电流检测仪有线传输的抽油电机电流的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输、接收所述电压检测仪有线传输的抽油电机电压的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输以及接收所述载荷检测仪无线传输的抽油杆悬点载荷的数字信号和角位移检测仪无线传输的抽油杆角位移的数字信号并把接收到的抽油杆悬点载荷的数字信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据、把抽油杆角位移的数字信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行成对数据传输的智能电量采集模块；用于接收所述智能电量采集模块传输的抽油电机电流的标准的网络TCP/IP协议数据、抽油电机电压的标准的网络TCP/IP协议数据及成对的抽油杆悬点载荷的标准的网络TCP/IP协议数据和抽油杆角位移的标准的网络TCP/IP协议数据的井区集中监控主机，该井区集中监控主机具有一个解码器、一个比较器和一个示功图绘制模块，该比较器连有报警装置；所述解码器把接收到的所述的抽油电机电流的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油电机电流数值，把接收到的抽油电机电压的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油电机电压数值，把接收到的成对的抽油杆悬点载荷的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油杆悬点载荷数值、抽油杆角位移的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油杆角位移数值；所述比较器把解码后的抽油电机电流数值和抽油电机电压数值分别与预先设定值进行比较，当所述抽油电机电流数值超出预先设定电流值范围或抽油电机电压数值超出预先设定电压值范围时，该比较器启动与其相连的报警装置；所述示功图绘制模块通过把解码后的成对的抽油杆悬点载荷数值和抽油杆角位移数值分别作为纵坐标和横坐标进而绘制抽油机示功图。该系统首先通过安装在抽油电机上的电流检测仪和电压检测仪及安装在抽油机上的载荷检测仪和角位移检测仪分别测得抽油电机的电流、电压及与抽油机相连的抽油杆悬点载荷和抽油杆角位移，并把测得的电流、电压、载荷和角位移的模拟信号分别转换成数字信号后发送给智能电量采集模块，之后智能电量采集模块把接收到电流、电压、载荷和角位移的数字信号分别转换成标准的网络TCP/IP协议数据后传输给井区集中监控主机，其中载荷和角位移的标准的网络TCP/IP协议数据成对传输给井区集中监控主机，然后井区集中监控主机通过解码器把接收到的抽油电机电流、电压及抽油杆悬点载荷和抽油杆角位移的标准的网络TCP/IP协议数据分别解码还原为电流数值、电压数值及载荷数值和角位移数值；之后井区集中监控主机通过比较器把解码后的抽油电机电流数值和抽油电机电压数值分别与预先设定值进行比较，当所述抽油电机电流数值超出预先设定电流值范围或抽油电机电压数值超出预先设定电压值范围时，该比较器启动与其相连的报警装置；井区集中监控主机通过示功图绘制模块把解码后的成对的抽油杆悬点载荷数值和抽油杆角位移数值分别作为纵坐标和横坐标进而绘制抽油机示功图。使用本专利技术油井远程无线监控系统监测油井的抽油电机的运行状态时，可以通过井区集中监控主机比较器的计算机程序软件的运行自动判断抽油电机的电流或电压是否超限异常进而自动报警；另外井区集中监控主机示功图绘制模块的计算机程序软件把抽油杆悬点载荷数值设置为纵坐标、把抽油杆角位移数值设置为横坐标自动绘制抽油机示功图，通过分析抽油机示功图可以很清楚地看出抽油机的抽油杆运行状态，无须工人到每一口油井实地查看就能知道抽油机是否发生故障及抽油电机是否因电流或电压超限发生故障，降低了人工劳动强度。本专利技术利用公用无线传输频段，智能电量采集模块通过无线网桥进行信号传输，把所述电流、电压、载荷及角位移的标准的网络TCP/IP协议数据传输给所述的井区集中监控主机，不会产生通信费用、仅需少量的无线通讯设备费用，同时也降低了系统的运行成本。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步地详细说明。图1是本专利技术油井远程无线监控系统的示意图。图2是本专利技术油井远程无线监控系统井区集中监控主机的计算机程序流程图。具体实施例方式参见图1、图2，本专利技术一种油井远程无线监控系统，该系统首先通过安装在抽油电机2上的电流检测仪3和电压检测仪4 (图1中W为抽油电机2的电路构成示意图)及安装在抽油机I上的载荷检测仪5和角位移检测仪6分别测得抽油电机2的电流、电压及与抽油机I相连的抽油杆悬点(图中未不出，抽油杆与驴头的连接处为抽油杆悬点)载荷和抽油杆角位移，并把测得的电流的模拟信号、电压的模拟信号发送给智能电量采集模块7 (该智能电量采集模块可以是选购蛘埠日月仪器研究所生产的型号为SM6000P-CAN的智能电量采集模块)，测得的载荷和角位移的模拟信号分别转换成数字信号后发送给智能电量采集模块7，之后智能电量采集模块7把接收到电流、电压的模拟信号及载荷和角位移的数字信号分别转换成标准的网络TCP/IP协议数据后传输给井区集中监控主机8，其中载荷和角位移的标准的网络TCP/IP协议数据成对传输给井区集中监控主机8，所述智能电量采集模块7数据传输的方式是将转换后标准的网络TCP/IP协议数据以有线的方式传给用于发送的无线网桥9，用于发送的无线网桥9将数据采用公用免费频段发送给井区集中监控室的用于接收的无线网桥10，用于接收的无线网桥10通过网线与井区集中监控主机8连接，将数据传送给井区集中监控主机8 ;之后井区集中监控主机8通过解码器把接收到的抽油电机电流、电压及抽油杆悬点载荷和抽油杆角位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油井远程无线监控系统，所述油井安装有抽油机，抽油机连有抽油杆，抽油杆具有悬点，该抽油机具有抽油电机，其特征在于所述油井远程无线监控系统包括：装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电流模拟信号并把检测到的抽油电机电流的模拟信号进行有线传输的电流检测仪；装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电压模拟信号并把检测到的抽油电机电压的模拟信号进行有线传输的电压检测仪；装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆悬点载荷模拟信号并把检测到的抽油杆悬点载荷的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的载荷检测仪；装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆角位移模拟信号并把检测到的抽油杆角位移的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的角位移检测仪；用于接收所述电流检测仪有线传输的抽油电机电流的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输、接收所述电压检测仪有线传输的抽油电机电压的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输以及接收所述载荷检测仪无线传输的抽油杆悬点载荷的数字信号和角位移检测仪无线传输的抽油杆角位移的数字信号并把接收到的抽油杆悬点载荷的数字信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据、把抽油杆角位移的数字信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行成对数据传输的智能电量采集模块；用于接收所述智能电量采集模块传输的抽油电机电流的标准的网络TCP/IP协议数据、抽油电机电压的标准的网络TCP/IP协议数据及成对的抽油杆悬点载荷的标准的网络TCP/IP协议数据和抽油杆角位移的标准的网络TCP/IP协议数据的井区集中监控主机，该井区集中监控主机具有一个解码器、一个比较器和一个示功图绘制模块，该比较器连有报警装置；所述解码器把接收到的所述的抽油电机电流的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油电机电流数值，把接收到的抽油电机电压的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油电机电压数值，把接收到的成对的抽油杆悬点载荷的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油杆悬点载荷数值、抽油杆角位移的标准的网络TCP/IP协议数据解码还原为抽油杆角位移数值；所述比较器把解码后的抽油电机电流数值和抽油电机电压数值分别与预先设定值进行比较，当所述抽油电机电流数值超出预先设定电流值范围或抽油电机电压数值超出预先设定电压值范围时，该比较器启动与其相连的报警装置报警；所述示功图绘制模块通过把解码后的成对的抽油杆悬点载荷数值和抽油杆角位移数值分别作为纵坐标和横坐标进而绘制抽油机示功图。...

【技术特征摘要】
1.一种油井远程无线监控系统，所述油井安装有抽油机，抽油机连有抽油杆，抽油杆具有悬点，该抽油机具有抽油电机，其特征在于所述油井远程无线监控系统包括: 装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电流模拟信号并把检测到的抽油电机电流的模拟信号进行有线传输的电流检测仪； 装于所述抽油电机上的用于检测抽油电机电压模拟信号并把检测到的抽油电机电压的模拟信号进行有线传输的电压检测仪； 装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆悬点载荷模拟信号并把检测到的抽油杆悬点载荷的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的载荷检测仪； 装于所述抽油机上的用于检测所述抽油杆角位移模拟信号并把检测到的抽油杆角位移的模拟信号转换为数字信号后进行无线传输的角位移检测仪； 用于接收所述电流检测仪有线传输的抽油电机电流的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输、接收所述电压检测仪有线传输的抽油电机电压的模拟信号并把接收到的模拟信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据后进行数据传输以及接收所述载荷检测仪无线传输的抽油杆悬点载荷的数字信号和角位移检测仪无线传输的抽油杆角位移的数字信号并把接收到的抽油杆悬点载荷的数字信号转换为标准的网络TCP/IP协议数据、把抽油杆角位移的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君，苑旭东，孙晓琳，
申请(专利权)人：铁岭铁光仪器仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：