CN201184189Y - 抽油机悬点载荷、位移网络示功仪 - Google Patents

Abstract

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。

Description

抽油机悬点载荷、位移网络示功仪

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，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。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型的目的是：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。

本实用新型采用的技术方案是：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W1的中点，载荷零点电位器W1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R1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，单片机U1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。

本实用新型有益之处是：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。

本实用新型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。本实用新型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。安装本实用新型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1是本实用新型抽油机悬点载荷、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，1.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，对本实用新型作进一步详细说明。

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152×102×64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、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。

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90×60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。本实用新型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实用新型定时发送的每一组数据了。

Claims (1)

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。

Images