本發(fā)明是一種用于游梁式抽油機(jī)平衡度計(jì)算與自動(dòng)調(diào)節(jié)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制裝置。特別是可以完成對(duì)加裝平衡調(diào)節(jié)裝置的游梁式抽油機(jī)的平衡度最佳優(yōu)化和自動(dòng)反饋調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：

目前，游梁式抽油機(jī)存在基于平衡度節(jié)能研究存在人工調(diào)平衡困難、平衡度達(dá)標(biāo)率低、智能化控制水平低等問(wèn)題。現(xiàn)階段，在抽油機(jī)管理中電流平衡率常用于判斷抽油機(jī)是否平衡。實(shí)際上，電流法抽油機(jī)平衡測(cè)試方法在理論和實(shí)際操作上有著很大的缺陷，準(zhǔn)確度較差，存在虛假平衡問(wèn)題。利用這種方法對(duì)抽油機(jī)平衡度進(jìn)行改善，效果較差，并且出現(xiàn)抽油機(jī)能耗增大的情況。目前，相關(guān)的“功率平衡法”和“示功圖平衡法”不能很好地解決有關(guān)抽油機(jī)節(jié)能的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以用于油田實(shí)際應(yīng)用的游梁式抽油機(jī)平衡度計(jì)算和調(diào)節(jié)裝置。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)游梁式抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反饋控制，使其運(yùn)行于最佳節(jié)能狀態(tài)。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明在原有計(jì)算平衡度方法的基礎(chǔ)上提出了基于“極值功率”的平衡度調(diào)節(jié)方法。該方法通過(guò)檢測(cè)抽油機(jī)在一個(gè)沖次內(nèi)的輸入功率，將其在一定區(qū)間內(nèi)極小值時(shí)的狀態(tài)認(rèn)定為理想平衡狀態(tài)。對(duì)于一臺(tái)具體的抽油機(jī)，通過(guò)電參數(shù)檢測(cè)部分自動(dòng)檢測(cè)記錄其一個(gè)完整的沖程的平均功率，同時(shí)控制平衡塊向一個(gè)方向調(diào)節(jié)特定的步進(jìn)值。一段特定時(shí)間后，待抽油機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，重復(fù)測(cè)試，同時(shí)繼續(xù)調(diào)節(jié)平衡塊。多次測(cè)量與調(diào)節(jié)后得到抽油機(jī)平均功率隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖。確定曲線(xiàn)上功率其在一定區(qū)間內(nèi)極小值點(diǎn)為最佳平衡狀態(tài)。

基于“極值功率”的方法不需要抽油機(jī)結(jié)構(gòu)等參數(shù)，對(duì)抽油機(jī)機(jī)型沒(méi)有限制，適合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。其特征是拋棄了原來(lái)“電流法”、“功率法”等對(duì)平衡度的直接計(jì)算方法，擺脫了對(duì)抽油機(jī)上下沖程運(yùn)行參數(shù)最值的依賴(lài)，直接采用抽油機(jī)輸入功率值來(lái)判斷平衡度調(diào)節(jié)狀態(tài)，控制對(duì)象明確，實(shí)現(xiàn)了自反饋控制。

裝置分為三個(gè)部分，抽油機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集部分，平衡度計(jì)算部分，輸出控制部分。首先由固定在抽油機(jī)上的傾角傳感器模塊采集抽油機(jī)運(yùn)行上下死點(diǎn)，確定抽油機(jī)的沖程信息；然后由三相功率采集模塊采集抽油機(jī)輸入端三相電壓、電流、功率等信息，結(jié)合沖程信息由平衡度計(jì)算部分完成對(duì)抽油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的判斷與計(jì)算；最后，將計(jì)算結(jié)果由輸出控制部分轉(zhuǎn)化為對(duì)平衡調(diào)節(jié)機(jī)械裝置中異步電機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)平衡度改變。一段時(shí)間后，抽油機(jī) 運(yùn)行穩(wěn)定，重復(fù)此步驟，根據(jù)基于“極值功率”的方法達(dá)到最佳抽油機(jī)運(yùn)行最佳平衡度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的整體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)示意圖

圖2為本發(fā)明平衡度計(jì)算算法流程圖

圖3基于“極值功率”的平衡度計(jì)算方法得到的平均功率隨時(shí)間變化曲線(xiàn)示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖所示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

如圖1所示，在游梁式抽油機(jī)0的電機(jī)輸入端接電參數(shù)采集模塊2，其中三相電流接同變比電流互感器1。CPU6通過(guò)串口通信電路3與電參數(shù)采集模塊相連，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)電壓、電流、功率等參數(shù)的傳輸。

角度采集模塊垂直安裝在游梁式抽油機(jī)0游梁轉(zhuǎn)動(dòng)軸的正上方，通過(guò)串口通信模塊5與CPU6連接。用于獲取抽油機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)位置信息，并確定上下死點(diǎn)的位置。

CPU6將抽油機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)、平衡狀態(tài)及參數(shù)信息發(fā)送到觸摸顯示屏7，觸摸顯示屏7將這些參數(shù)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員將顯示參數(shù)分析后，可通過(guò)觸摸顯示模塊7向CPU6發(fā)出控制命令。

CPU6接收電參數(shù)采集模塊2與角度采集模塊4采集的數(shù)據(jù)，調(diào)用相應(yīng)算法融合抽油機(jī)所有的電參數(shù)、位置等信息，計(jì)算分析并結(jié)合觸摸顯示屏7的命令信息，后，輸出相應(yīng)的控制數(shù)字信號(hào)給平衡塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路9，驅(qū)動(dòng)平衡塊電機(jī)改變平衡塊位置，達(dá)到平衡度調(diào)整的目的。

以上該僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專(zhuān)利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專(zhuān)利范圍。