專利名稱：懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械采油設(shè)備領(lǐng)域中的一種自動監(jiān)控設(shè)備，尤其涉及懸梁式抽油
機(jī)電機(jī)參數(shù)實(shí)時監(jiān)測及過載停井自動控制裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在我國，有很多區(qū)塊油層都是稠油，稠油區(qū)油層原油較普通采油區(qū)原油 更粘稠，采油時導(dǎo)致光桿的負(fù)荷非常大，為了減小光桿與原油的摩擦力，提高抽油機(jī)的工作 效率，需要采用加熱管加熱或摻稀泵摻稀等措施將稠原油稀釋。因?yàn)橛蛯拥膹?fù)雜情況導(dǎo)致 采油時電機(jī)工作狀況也十分復(fù)雜，因此除了需要對光桿負(fù)荷及摻稀泵壓力等數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測 外，也必須對電動機(jī)電壓、電流進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測并控制，如果發(fā)現(xiàn)電機(jī)負(fù)載突然變化很大，就 要對抽油機(jī)井采取措施，進(jìn)行停井并將抽油機(jī)狀態(tài)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。如果電機(jī)功率過大而 原油過稠可能會導(dǎo)致光桿斷脫，不能及時發(fā)現(xiàn)并采取措施會導(dǎo)致電機(jī)只消耗能量而沒有產(chǎn) 出，造成能源浪費(fèi)或發(fā)生生產(chǎn)事故。 以往，對于油井的工作狀況只能依靠傳統(tǒng)工藝和方法人工聽、摸、看進(jìn)行定性判 斷，往往造成判斷不準(zhǔn)確、實(shí)時性差、資源浪費(fèi)等問題而且還經(jīng)常影響產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容為了克服以往稠油井抽油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)安裝麻煩、工作不穩(wěn)定、無線傳輸覆蓋面窄、 連線太多而且要從電控柜取電，對于油井的工作狀況只能依靠傳統(tǒng)工藝和方法人工聽、 摸、看進(jìn)行定性判斷，往往造成判斷不準(zhǔn)確、實(shí)時性差的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供 一種懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置，通過電機(jī)參數(shù)測量模塊實(shí)時采集電動機(jī)工作參數(shù)，單片 機(jī)作為主處理器實(shí)時處理電機(jī)參數(shù)測量模塊采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)情況采取實(shí)時措施，并通 過GPRS模式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，從而實(shí)現(xiàn)了主處理器對電動機(jī)實(shí)時監(jiān)測、控制并通過 GPRS遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸于一體的自動控制裝置。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝 置，設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)作為主處理器，分別與GPRS通信電路，太陽能電源管理電路以及電 機(jī)參數(shù)測量模塊連接，通過指令控制繼電器及交流接觸器實(shí)現(xiàn)大功率電動機(jī)停機(jī)。 本實(shí)用新型還可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)電機(jī)參數(shù)測量模塊實(shí)時采集電動機(jī)電壓、 電流通過RS-485接口與主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，主處理器實(shí)時判斷是否超過閾值，采取相 應(yīng)措施，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電動機(jī)參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。繼電器采用2級控制，首先由主 處理器通過數(shù)字指令控制電機(jī)參數(shù)測量模塊，再由電機(jī)參數(shù)測量模塊內(nèi)嵌的繼電器控制耐 較高電壓、較大電流的繼電器。 本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，實(shí)現(xiàn)了太陽能供電、實(shí)時監(jiān)測數(shù) 據(jù)并控制、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、弱電控制強(qiáng)電、弱電與強(qiáng)電隔離的有機(jī)結(jié)合，通信距離不受遠(yuǎn)近 限制、穩(wěn)定性高、實(shí)時性強(qiáng)，提高了油井管理的可靠性，降低了能耗。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。 圖中l(wèi).主處理器，2.太陽能電源管理電路，3.GPRS通信電路，4.電機(jī)參數(shù)測量模 塊，J.繼電器，J0.繼電器，KM.交流接觸器，M.電動機(jī)，SB2.啟動按鈕，SB1.停止按鈕， QS.刀開關(guān)。
具體實(shí)施方式在
圖1所示，本實(shí)用新型單片機(jī)電路作為主處理器1，與GPRS通信電路3、太陽能 電源管理電路2以及電機(jī)參數(shù)測量模塊4連接。電機(jī)參數(shù)測量模塊4采集到電動機(jī)M參數(shù) 實(shí)時與主處理器1進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采集到的數(shù)據(jù)在主處理器1進(jìn)行處理。主處理器1再將 處理過的數(shù)據(jù)通過GPRS通信電路3實(shí)時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心；電源采用太陽能充電、蓄電池供 電模式，通過太陽能電源管理電路2，徹底使電源與電動機(jī)M供電網(wǎng)絡(luò)隔離，不用外部電源； 電機(jī)參數(shù)測量模塊4采集電動機(jī)M電壓、電流等參數(shù)，通過RS-485接口傳輸?shù)街魈幚砥?， 主處理器1判斷電動機(jī)M工作是否正常并且通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳到internet數(shù)據(jù)中心。如果 異常，主處理器1下發(fā)指令通過繼電器及交流接觸器控制大功率電動機(jī)M停機(jī)。 本實(shí)用新型懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置采用美國cygnal公司生產(chǎn)的C8051F0238 位單片機(jī)作為主處理器1，在GPRS通信電路3中采用wavecom模塊無線通訊電路，該模塊通 過串口直接與單片機(jī)串口連接，電機(jī)參數(shù)測量模塊4通過RS-485接口與主處理器1進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換。太陽能電源管理電路2，主要是為了提供各部分電路電壓和電流。在電動機(jī)M啟動 時，合上刀開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2，交流接觸器KM線圈通電，交流接觸器KM觸點(diǎn)閉合， 電動機(jī)M啟動。電動機(jī)M工作過程中，電機(jī)參數(shù)測量模塊4實(shí)時采集電動機(jī)M參數(shù)(電壓、 電流)，并通過RS-485接口傳輸給主處理器1，主處理器1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理判斷電動機(jī)M工作 是否正常并將電動機(jī)M參數(shù)通過GPRS通信電路3傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。如果主處理器1判斷 電動機(jī)M電流超過設(shè)定閾值，就向電機(jī)參數(shù)測量模塊4發(fā)出停機(jī)指令，電機(jī)參數(shù)測量模塊4 接收到停機(jī)指令后，控制繼電器J0閉合，J0閉合后，繼電器J線圈通電，繼電器J斷開，電 動機(jī)M停機(jī)，此時電機(jī)參數(shù)測量模塊4采集的電流、電壓信號為0，主處理器1判斷為電動機(jī) 停機(jī)并將電動機(jī)M狀態(tài)通過GPRS通信電路3上報數(shù)據(jù)中心。當(dāng)現(xiàn)場需要停機(jī)時，按下停止 按鈕SB1，交流接觸器KM線圈斷電，交流接觸器KM斷開，電動機(jī)M停機(jī)，電機(jī)參數(shù)測量模塊 4同樣采集電壓電流信號為O，主處理器1判斷為停機(jī)上報數(shù)據(jù)中心。 為了使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，本實(shí)用新型采用2級繼電器控制，首先由主處理器1通過數(shù) 字指令控制電機(jī)參數(shù)測量模塊4，再由電機(jī)參數(shù)測量模塊4內(nèi)嵌的繼電器J0控制耐較高電 壓較大電流的繼電器J。 工作時自動監(jiān)控裝置GPRS通信電路3通過PPP協(xié)議撥號上網(wǎng)，上網(wǎng)工作完成后就 可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，通過TCP/IP協(xié)議與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將采集到的電動機(jī)M 參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，也可以接收中心的指令進(jìn)行操作。采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的時間可以 根據(jù)需要靈活設(shè)置，也可以通過數(shù)據(jù)中心進(jìn)行設(shè)置。自動監(jiān)控裝置的電源來自于太陽能，太 陽能電池通過充電電路對蓄電池進(jìn)行充電，通過太陽能電源管理電路2對電源供電情況進(jìn) 行管理，達(dá)到高效穩(wěn)定。
權(quán)利要求一種懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置，設(shè)有單片機(jī)，其特征是單片機(jī)作為主處理器，分別與GPRS通信電路，太陽能電源管理電路以及電機(jī)參數(shù)測量模塊連接，通過指令控制繼電器及交流接觸器實(shí)現(xiàn)大功率電動機(jī)停機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置，其特征在于所說的電機(jī)參數(shù)測量 模塊實(shí)時采集電動機(jī)電壓、電流通過RS-485接口與主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，主處理器實(shí)時 判斷是否超過閾值，采取相應(yīng)措施，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電動機(jī)參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置，其特征在于所說的繼電器采用2 級控制，首先由主處理器通過數(shù)字指令控制電機(jī)參數(shù)測量模塊，再由電機(jī)參數(shù)測量模塊內(nèi) 嵌的繼電器控制耐較高電壓、較大電流的繼電器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種懸梁式抽油機(jī)自動監(jiān)控裝置，屬于機(jī)械設(shè)備采油領(lǐng)域。設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)作為主處理器，分別與GPRS通信電路，太陽能電源管理電路以及電機(jī)參數(shù)測量模塊連接，通過指令控制繼電器及交流接觸器實(shí)現(xiàn)大功率電動機(jī)停機(jī)，電機(jī)參數(shù)測量模塊實(shí)時采集電動機(jī)電壓、電流通過RS-485接口與主處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，主處理器實(shí)時判斷是否超過閾值，采取相應(yīng)措施，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將電動機(jī)參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了太陽能供電、實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)并控制、GPRS數(shù)據(jù)傳輸、弱電控制強(qiáng)電、弱電與強(qiáng)電隔離的有機(jī)結(jié)合，通信距離不受遠(yuǎn)近限制、穩(wěn)定性高、實(shí)時性強(qiáng)，提高了油井管理的可靠性，降低了能耗。
文檔編號E21B44/00GK201443386SQ20092002494
公開日2010年4月28日 申請日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者于志凱, 劉衍富, 王明勇, 陳維義 申請人:威海海特電子信息技術(shù)有限公