專利名稱：一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電控發(fā)動機控制領(lǐng)域，具體是指一種油田井口 /煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在我國的石油、煤層氣資源的開采過程中，大部分都采用磕頭機進行資源采集。而磕頭機的動力源則主要有以下兩種方式:其一為電網(wǎng)電力，其二則為移動源動力(即內(nèi)燃機)。所謂的電網(wǎng)電力是指，在接電方便的區(qū)域通過鋪設(shè)電網(wǎng)的方式來為油田或煤層氣的開采提供井口動力，其具體動力源方式為:電網(wǎng)提供電力驅(qū)動井口的電機，并由電機帶動井口磕頭機進行采油或采集煤層氣。而所謂的移動源動力則是指在石油、煤層氣豐富的山區(qū)地區(qū)，在電網(wǎng)鋪設(shè)較為困難的情況下，采用內(nèi)燃機(如柴油機)來作為動力源為磕頭機提供動力的方式。由于我國的油田或煤層氣能源大多存在于山區(qū)，不僅電網(wǎng)鋪設(shè)成本非常高昂，而且實施極為困難，因此采用電網(wǎng)電力作為動力源便存在諸多限制條件，相反，采用移動動力源便能有效的解決這些問題。同時，由于在石油或煤層氣的開采過程中還會存在大量的石油伴生氣(天然氣)，傳統(tǒng)的處理方式便是直接對該石油伴生氣進行燃燒處理，而采用移動動力源則可充分的利用該部分燃氣能源，從而克服移動動力源燃油消耗過大的缺陷。但是，傳統(tǒng)的移動動力源主要是應(yīng)用于公路運輸車輛、發(fā)電機組等，而不能通用于油田井口或煤層氣井口設(shè)備，更不能有效的利用石油伴生氣。因此，開發(fā)出一種適用于油田井口和煤層氣井口的移動動力源控制系統(tǒng)便是當務(wù)之急。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服目前傳統(tǒng)動力源設(shè)備不能適用于油田井口和煤層氣井口的缺陷，提供一種不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且還能適用于油田井口和煤層氣井口，并能充分利用石油伴生氣的一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)。本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種油田井口 /煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，主要由燃氣發(fā)動機控制器，與該燃氣發(fā)動機控制器相連接并為其提供各種信號參數(shù)的傳感器系統(tǒng)，與燃氣發(fā)動機控制器相連接的控制面板，以及與燃氣發(fā)動機控制器相連接的動力系統(tǒng)組成。進一步地，所述的燃氣發(fā)動機控制器還與磕頭機的控制端相連接，而所述的傳感器系統(tǒng)則包括設(shè)置在與磕頭機相連接的管道內(nèi)部的節(jié)氣門信號傳感器、進氣溫度信號傳感器、進氣壓力信號傳感器、氧氣含量傳感器，以及設(shè)置在磕頭機內(nèi)部的冷卻水溫度傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器。所述的動力系統(tǒng)由設(shè)置在管道內(nèi)部的電子節(jié)氣門和預(yù)混器，設(shè)置在管道外部并與預(yù)混器相連接的步進電機，以及與燃氣發(fā)動機控制器相連接并為其提供電能的蓄電池組成。為了較好的實現(xiàn)本實用新型，所述的燃氣發(fā)動機控制器還連接有用于控制磕頭機轉(zhuǎn)速的兩檔變速箱。本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益效果:(I)本實用新型整體結(jié)構(gòu)非常簡單，便于制作和維護。(2)本實用新型既能適用于油田井口，又能適用于煤層氣井口，因此能徹底改變傳統(tǒng)設(shè)備不能同時適用于油田井口和煤層氣井口的缺陷。(3)本實用新型安裝非常方便，且能效非常高，因此適用于各種復(fù)雜的地形。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型燃氣發(fā)動機控制器執(zhí)行運算時的控制邏輯圖。以上附圖中的附圖標記名稱分別為:1-電子節(jié)氣門，2—預(yù)混器，3—進氣溫度信號傳感器，4一進氣壓力信號傳感器，5-控制面板，6-步進電機，7-減壓器電磁閥，8調(diào)壓器，9燃氣濾清器，10—井口氣源，11 一點火線圈，12—磕頭機噴油嘴，13—氧氣含量傳感器，14 一冷卻水溫度傳感器，15—發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器，16—燃氣發(fā)動機控制 器，17—蓄電池，18—動力設(shè)備轉(zhuǎn)速傳感器，19 一兩檔變速箱。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，燃氣發(fā)動機控制器16為本實用新型的核心控制部件，而磕頭機則是該燃氣發(fā)動機控制器16所控制的動力設(shè)備。為了便于及時獲取到各種實時參數(shù)，因此在磕頭機的內(nèi)部以及與磕頭機相連接的管道和各種電氣設(shè)備上還都設(shè)有與該燃氣發(fā)動機控制器16相連接的傳感器。同時,該燃氣發(fā)動機控制器16還與煤層氣井口的動力系統(tǒng)相連接，以確保通過燃氣發(fā)動機控制器16能及時、準確的控制各個電氣設(shè)備。所述的動力系統(tǒng)則包括設(shè)置在進氣管道內(nèi)部的電子節(jié)氣門I和預(yù)混器2，位于進氣管道外部并用于燃氣供給的步進電機6、減壓器電磁閥7和調(diào)壓器8，以及為燃氣發(fā)動機控制器16提供電能的蓄電池17。所有的傳感器一起構(gòu)成本實用新型的傳感器系統(tǒng)，其具體包括設(shè)置在電子節(jié)氣門I處的節(jié)氣門信號傳感器，設(shè)置在步進電機6上的動力設(shè)備轉(zhuǎn)速傳感器18，設(shè)置在管道內(nèi)部的進氣溫度信號傳感器3、進氣壓力信號傳感器4及氧氣含量傳感器13,同時,在德頭機內(nèi)部還設(shè)有冷卻水溫度傳感器14和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器15。為了方便控制，所述的燃氣發(fā)動機控制器16還通過導(dǎo)線連接有控制面板5。同時，為了便于控制磕頭機的轉(zhuǎn)速，因此燃氣發(fā)動機控制器16還與磕頭機的兩檔變速箱19相連接。安裝時，該兩檔變速箱19需要安裝在磕頭機的齒輪驅(qū)動部分。點火線圈11設(shè)置在磕頭機噴油嘴12處，并與燃氣發(fā)動機控制器16相連接，從而確保燃氣發(fā)動機控制器16所發(fā)出的點火控制信號能及時作用于點火線圈11而實現(xiàn)磕頭機的點火功能。使用時，燃氣發(fā)動機控制器16會根據(jù)所采集到的各種傳感器信號進行邏輯計算，并輸出相應(yīng)控制信號給各種動力系統(tǒng)以達到控制磕頭機運行的目的。如圖2所示，燃氣發(fā)動機控制器16根據(jù)冷卻水溫度傳感器14、控制面板5開關(guān)信號、蓄電池17電壓計算得出發(fā)動機需要的目標轉(zhuǎn)速；然后通過發(fā)動機PID控制計算得出發(fā)動機需要的目標節(jié)氣門開度；節(jié)氣門位置PID控制器根據(jù)目標節(jié)氣門開度計算得到節(jié)氣門電機的控制PWM占空比，并由燃氣發(fā)動機控制器16輸出驅(qū)動電子節(jié)氣門I電機；燃氣發(fā)動機控制器16根據(jù)氧氣含量傳感器13的信號進行空燃比閉環(huán)控制，計算得出步進電機6位移，并由燃氣發(fā)動機控制器16輸出驅(qū)動步進電機6。同時,燃氣發(fā)動機控制器16根據(jù)控制面板5上的檔位輸入信號。井口燃氣10經(jīng)過燃氣濾清器9進入到減壓器電磁閥7處，當系統(tǒng)工作時，燃氣發(fā)動機控制器16開啟減壓器電磁閥7，燃氣經(jīng)過調(diào)壓器8后進入步進電機6，最后進入預(yù)混器2與空氣形成均質(zhì)混合氣進入磕頭機。如上所 述，便可以很好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種油田井口 /煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，其特征在于:主要由燃氣發(fā)動機控制器(16)，與該燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接并為其提供各種信號參數(shù)的傳感器系統(tǒng)，與燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接的控制面板，以及與燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接的動力系統(tǒng)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的燃氣發(fā)動機控制器(16)還與磕頭機的控制端相連接，而所述的傳感器系統(tǒng)則包括設(shè)置在與磕頭機相連接的管道內(nèi)部的節(jié)氣門信號傳感器、進氣溫度信號傳感器(3)、進氣壓力信號傳感器(4)、氧氣含量傳感器(13)，以及設(shè)置在磕頭機內(nèi)部的冷卻水溫度傳感器(14)和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(15 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的動力系統(tǒng)由設(shè)置在管道內(nèi)部的電子節(jié)氣門(I)和預(yù)混器(2)，設(shè)置在管道外部并與預(yù)混器(2)相連接的步進電機(6)，以及與燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接并為其提供電能的蓄電池(17)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，其特征在于:所述的燃氣發(fā)動機控制器(16)還連接有用于控制磕頭機轉(zhuǎn)速的兩檔變速箱(19)?！?br> 專利摘要本實用新型公開了一種油田井口/煤層氣井口專用燃氣電控系統(tǒng)，其特征在于主要由燃氣發(fā)動機控制器(16)，與該燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接并為其提供各種信號參數(shù)的傳感器系統(tǒng)，與燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接的控制面板，以及與燃氣發(fā)動機控制器(16)相連接的動力系統(tǒng)組成。本實用新型整體結(jié)構(gòu)非常簡單，便于制作和維護；而且本實用新型既能適用于油田井口，又能適用于煤層氣井口，因此能徹底改變傳統(tǒng)設(shè)備不能同時適用于油田井口和煤層氣井口的缺陷。
文檔編號F02D19/02GK203146119SQ20132004085
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者郝守剛, 姜澤軍, 李中, 方成, 張科勛 申請人:常州易控汽車電子有限公司