專利名稱:抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及遠(yuǎn)程信息傳輸、檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征是，包括抽油機(jī)、PLC控制器、無線數(shù)傳終端和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心，所述抽油機(jī)的電機(jī)軸上連接帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置，帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置與抽油機(jī)減速機(jī)之間連接皮帶，抽油機(jī)的控制柜內(nèi)設(shè)PLC控制器和無線數(shù)傳終端，所述無線數(shù)傳終端經(jīng)公用因特網(wǎng)與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通訊，所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通過3G、WLAN或WIFI協(xié)議與手機(jī)移動端進(jìn)行通訊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：可實現(xiàn)系統(tǒng)終端設(shè)備通信數(shù)據(jù)采集和存儲，系統(tǒng)故障和事件的快速響應(yīng)，對分散型客戶維護(hù)和服務(wù)流程有效兼容，大規(guī)模系統(tǒng)資產(chǎn)管理服務(wù)。
【專利說明】
抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等遠(yuǎn)程信息傳輸、檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁傳動技術(shù)是通過導(dǎo)體和永磁體之間的氣隙實現(xiàn)電動機(jī)和負(fù)載間無機(jī)械連接下的扭矩傳遞方案。該技術(shù)主要特點有:1、節(jié)能效果:25%?66%; 2、允許有較大的安裝對中誤差(最大可為5mm)，能簡化安裝調(diào)試過程;3、提高電機(jī)的啟動能力，減少沖擊和振動;4、易于實現(xiàn)遙控和自動控制;5、使用壽命長，并可延長系統(tǒng)中零部件的使用壽命;6、調(diào)速型可在電機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變的情況下實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié);7、環(huán)境友好，不產(chǎn)生電磁諧波。永磁傳動裝置由于上述優(yōu)點，在水栗、風(fēng)機(jī)、皮帶輸送機(jī)等電機(jī)傳動場合越來越得到廣泛的應(yīng)用，尤其是在調(diào)速領(lǐng)域，具有液力耦合器和變頻器無法比擬的優(yōu)勢。
[0003]在永磁傳動裝置應(yīng)用的過程控制中，主要涉及對環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，比如:振動值、溫濕度或工作狀態(tài)指示、軸溫、轉(zhuǎn)速等，同時對冷卻系統(tǒng)的介質(zhì)流量、壓力、液位以及負(fù)載的輸入輸出電壓、電流、功率、用電量等數(shù)據(jù)的采集;同時還要根據(jù)運(yùn)行情況整定控制參數(shù)，比如設(shè)備的保護(hù)定值等。每臺裝置大約有10?20個現(xiàn)場測量信息需要實時監(jiān)控。
[0004]目前的永磁傳動裝置基本上是單一的設(shè)備，沒有和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合。即使有部分安裝了數(shù)據(jù)傳感器，也只是停留在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集上，且多采用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視?，F(xiàn)場安裝有溫濕度/振動/轉(zhuǎn)速傳感器;數(shù)據(jù)采集按照硬接線(4?20mA)方式提供I進(jìn)2出1通道。一路用于現(xiàn)場控制箱PLC，一路預(yù)留給廠內(nèi)DCS系統(tǒng);現(xiàn)場多采用入門級PLC，作為1信號采集和觸摸屏顯示之用。目前PLC多為西門子S200低端產(chǎn)品；蘇儀開發(fā)的3G/GPRS數(shù)據(jù)采集器提供基于移動網(wǎng)絡(luò)的串口服務(wù);利用傳統(tǒng)的SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)自現(xiàn)場遠(yuǎn)傳采集至公司架設(shè)的SCADA主機(jī);同時站點安裝有視頻監(jiān)控，采用固定位攝像機(jī)監(jiān)視設(shè)備周界情況。
[0005]永磁傳動裝置在使用SCADA系統(tǒng)時存在以下弊端:1、使用廣域網(wǎng)做實時通道(尤其是實串口映射方式)時，在穩(wěn)定性、易管理性、可擴(kuò)充性上都有不足之處;2、SCADA系統(tǒng)比較適合傳統(tǒng)集中式管理，規(guī)模需要提前準(zhǔn)確預(yù)估，以便購買相應(yīng)的服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)備；3、系統(tǒng)集群冗余和擴(kuò)充不方便，部署成本較為高，由于其系統(tǒng)功能相對固定，不能滿足服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)常要根據(jù)需求調(diào)整和擴(kuò)充的使用特點。
[0006]同時，整個永磁傳動裝置并沒有實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行檢測、事故預(yù)警。因此針對永磁傳動裝置的管理需求，迫切需要建立一種新的系統(tǒng)的、安全的網(wǎng)絡(luò)平臺，即能滿足基本的現(xiàn)場設(shè)備情況監(jiān)視功能，同時還要能分析設(shè)備運(yùn)行中存在的問題，最終實現(xiàn)延長設(shè)備使用周期并能改善設(shè)備運(yùn)行中潛在運(yùn)行風(fēng)險的智能化管理系統(tǒng)，真正保證傳動系統(tǒng)的安全性、可靠性和高效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是提供一種抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，借助公用互聯(lián)網(wǎng)建立抽油機(jī)集群智能管理系統(tǒng)，以靈活可靠的接入方式，對地理位置分散的抽油機(jī)客戶具有快速部署和靈活擴(kuò)充的能力，以高度集群和冗余的基礎(chǔ)架構(gòu)滿足傳輸環(huán)節(jié)信息安全和通訊可靠的要求。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣的:
[0009]抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，包括抽油機(jī)、PLC控制器、無線數(shù)傳終端和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心，所述抽油機(jī)的電機(jī)軸上連接帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置，帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置與抽油機(jī)減速機(jī)之間連接皮帶，抽油機(jī)的控制柜內(nèi)設(shè)PLC控制器和無線數(shù)傳終端，所述無線數(shù)傳終端經(jīng)公用因特網(wǎng)與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通訊；
[0010]所述PLC控制器上的1接口與抽油機(jī)運(yùn)行時的環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)測量的各傳感器輸出接口對應(yīng)相連；
[0011 ]所述PLC控制器上擴(kuò)展有Modbus通訊模塊，該P(yáng)LC控制器與無線數(shù)傳終端相連，并通過Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊；
[0012]所述無線數(shù)傳終端與因特網(wǎng)之間通過M2M物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊;所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心是SaaS資產(chǎn)管理服務(wù)托管平臺，具有支持百萬數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲器。
[0013]所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通過3G、WLAN或WIFI協(xié)議與手機(jī)移動端進(jìn)行通訊。
[0014]所述設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)包括電機(jī)電流、帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置導(dǎo)體盤溫度、電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速、電機(jī)底座振動值。
[0015]所述環(huán)境參數(shù)包括空間位置、抽油機(jī)身份信息、環(huán)境溫度。
[0016]所述無線數(shù)傳終端型號為F2114 GPRS IP MODEM物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端。
[0017]所述抽油機(jī)為游梁式抽油機(jī)或塔架式抽油機(jī)中的一種。
[0018]所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心采用高度集群和冗余架構(gòu)布置。
[0019]所述無線數(shù)傳終端支持現(xiàn)場Modbus協(xié)議智能儀表。
[0020]所述智能儀表包括電流表、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和測振儀中的一種或一種以上。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0022]I)遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心作為現(xiàn)場監(jiān)視、數(shù)據(jù)分析和維護(hù)服務(wù)一體化的托管平臺，可實現(xiàn)系統(tǒng)終端設(shè)備通信數(shù)據(jù)采集和存儲，系統(tǒng)核心設(shè)備健康狀態(tài)分析，系統(tǒng)故障和事件的快速響應(yīng)，對客戶維護(hù)和服務(wù)流程有效兼容，大規(guī)模系統(tǒng)資產(chǎn)管理服務(wù)。
[0023]2)適合分散抽油機(jī)的數(shù)據(jù)采集，定制化的手機(jī)移動端可方便接入與瀏覽，掃描二維碼查看資產(chǎn)、設(shè)備臺賬和設(shè)備維護(hù)記錄，實時/歷史數(shù)據(jù)瀏覽，報警處理，手動觸發(fā)報警，查看報警日志和報警篩選、跳轉(zhuǎn)、備注，歷史故障處理經(jīng)驗總結(jié)和知識庫，編輯/查看現(xiàn)場日志，拍照、存儲和上傳，實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)，故障瀏覽和分析更加便捷，運(yùn)維效率更高。
[0024]3)通過公用因特網(wǎng)將用戶大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求集成在一起，可以為用戶提供節(jié)能咨詢、設(shè)備優(yōu)化等增值服務(wù);同時還能依托遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心建立快速維修響應(yīng)機(jī)制，開展備品備件管理，設(shè)備租賃業(yè)務(wù)等，具有規(guī)?；?，標(biāo)準(zhǔn)化，快速部署的特點。
【附圖說明】

[0025]圖1是本實用新型管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0026]圖2是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖3是本實用新型帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置連接示意圖。
[0028]圖中:1_無線數(shù)傳終端，2-PLC控制器，3-因特網(wǎng)，4-手機(jī)移動端，5-遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心，6-游梁式抽油機(jī)，7-電機(jī)，8-帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置，9-皮帶，10-抽油機(jī)減速機(jī)。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
[0030]見圖1至圖3，是本實用新型抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括游梁式抽油機(jī)6、PLC控制器2、無線數(shù)傳終端I和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心5，游梁式抽油機(jī)6的電機(jī)7軸連接帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置8，帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置8與抽油機(jī)減速機(jī)10之間連接皮帶9，游梁式抽油機(jī)6的控制柜內(nèi)設(shè)PLC控制器2和無線數(shù)傳終端I，無線數(shù)傳終端I經(jīng)公用因特網(wǎng)3與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心5通訊;為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，PLC控制器2上擴(kuò)展有Modbus通訊模塊，該P(yáng)LC控制器2與無線數(shù)傳終端I由線纜相連，并通過Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊;Modbus是一種用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。
[0031]無線數(shù)傳終端I與公用因特網(wǎng)3之間通過M2M物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊，M2M物聯(lián)網(wǎng)是利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，實現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。同理，通過擴(kuò)展異地?zé)o線數(shù)傳終端I的數(shù)量，能快速部署網(wǎng)絡(luò)終端，實現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)充的規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化。遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心5是SaaS資產(chǎn)管理服務(wù)托管平臺，具有支持百萬數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲器。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)包括電機(jī)電流、帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置導(dǎo)體盤溫度、電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速、電機(jī)底座振動值。環(huán)境參數(shù)包括空間位置、抽油機(jī)身份信息、環(huán)境溫度等等。無線數(shù)傳終端支持現(xiàn)場Modbus協(xié)議智能儀表。智能儀表包括電流表、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和測振儀中的一種或一種以上均可。
[0032]無線數(shù)傳終端型號為F2114 GPRS IP MODEM物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，能利用公用GPRS網(wǎng)絡(luò)為用戶提供無線長距離數(shù)據(jù)傳輸功能。該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺。
[0033]本實用新型適用游梁式抽油機(jī)群或塔架式抽油機(jī)群。遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心采用高度集群和冗余架構(gòu)布置，來保證信息的安全和通訊的可靠性。
[0034]遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心5通過3G、WLAN或WIFI協(xié)議與手機(jī)移動端進(jìn)行通訊，以適應(yīng)零散分布的抽油機(jī)客戶。手機(jī)移動端4通過二維碼掃描實現(xiàn)資產(chǎn)管理，調(diào)取資產(chǎn)信息、安裝信息、維護(hù)負(fù)責(zé)人等信息，還可通過現(xiàn)場拍照，進(jìn)行照片存儲和上傳。
[0035]本實用新型可實現(xiàn)客戶的應(yīng)用需求，通過主頁瀏覽(Web Style)和手機(jī)移動端應(yīng)用(Mobile App)方式訪問系統(tǒng)，完成核心參數(shù)建檔(基本信息、臺賬信息、設(shè)計圖紙)；關(guān)鍵數(shù)據(jù)存檔(實時數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)、歷史曲線);運(yùn)行參數(shù)調(diào)檔(整定參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備壽命數(shù)據(jù))；巡檢報告歸檔(維護(hù)維修報告、專家系統(tǒng));對報警信息及時通知，快速響應(yīng)(遠(yuǎn)程實時監(jiān)視現(xiàn)場報警，并給相應(yīng)負(fù)責(zé)人發(fā)送短信)；規(guī)范流程，簡化操作(對報警事件作出快速響應(yīng)，生成預(yù)案，及時解決潛在問題)。
[0036]以上所述實施例僅是為詳細(xì)說明本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果而選取的具體實例，但不應(yīng)該限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡在不違背本實用新型的精神和原則的前提下，所作的種種修改、等同替換以及改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，包括抽油機(jī)、PLC控制器、無線數(shù)傳終端和遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心，所述抽油機(jī)的電機(jī)軸上連接帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置，帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置與抽油機(jī)減速機(jī)之間連接皮帶，抽油機(jī)的控制柜內(nèi)設(shè)PLC控制器和無線數(shù)傳終端，所述無線數(shù)傳終端經(jīng)公用因特網(wǎng)與遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通訊； 所述PLC控制器上的1接口與抽油機(jī)運(yùn)行時的環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)測量的各傳感器輸出接口對應(yīng)相連； 所述PLC控制器上擴(kuò)展有Modbus通訊模塊，該P(yáng)LC控制器與無線數(shù)傳終端相連，并通過Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊； 所述無線數(shù)傳終端與因特網(wǎng)之間通過M2M物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊;所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心是SaaS資產(chǎn)管理服務(wù)托管平臺，具有支持百萬數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)存儲器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心通過3G、WLAN或WIFI協(xié)議與手機(jī)移動端進(jìn)行通訊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)包括電機(jī)電流、帶輪式永磁渦流柔性傳動裝置導(dǎo)體盤溫度、電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速、電機(jī)底座振動值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境參數(shù)包括空間位置、抽油機(jī)身份信息、環(huán)境溫度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無線數(shù)傳終端型號為F2114 GPRS IP MODEM物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述抽油機(jī)為游梁式抽油機(jī)或塔架式抽油機(jī)中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程故障診斷服務(wù)中心采用高度集群和冗余架構(gòu)布置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無線數(shù)傳終端支持現(xiàn)場Modbus協(xié)議智能儀表。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)的永磁節(jié)能智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述智能儀表包括電流表、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和測振儀中的一種或一種以上。
【文檔編號】H02K7/10GK205721332SQ201620365460
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】馬忠威
【申請人】邁格鈉磁動力股份有限公司