專利名稱：游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)能增效控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人類使用游梁式抽油機(jī)已具有上百年的歷史，它是目前世界上普遍使用的一種石油抽取設(shè)備，大約三分之二以上的油井均采用游梁式抽油機(jī)抽取石油。長期以來，特別是隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快發(fā)展，人們?yōu)榱说秃母咝У墨@得和利用石油資源，對游梁式抽油機(jī)不斷進(jìn)行多方面地改進(jìn)嘗試，且伴隨當(dāng)代電子技術(shù)特別是計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，這種改進(jìn)嘗試工作才具有了真正劃時代的意義。二十世紀(jì)九十年代以來，采用各種不同原理開發(fā)的多種形式抽油機(jī)節(jié)能增效控制器產(chǎn)品比比皆是，但大多都沒有經(jīng)受住時間的考驗，甚至有一些是曇花一現(xiàn)。經(jīng)過對諸多無明顯節(jié)能效果的所謂抽油機(jī)節(jié)能控制裝置進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其都屬于開環(huán)或準(zhǔn)閉環(huán)控制系統(tǒng)，即使是一些具有智能控制功能的節(jié)能控制裝置，如果沒有有效的反饋信息參與控制，節(jié)能的效果也是經(jīng)不起實踐檢驗的。因而，現(xiàn)有的游梁式抽油機(jī)均不同程度地存在節(jié)能效果差的實際問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其設(shè)計合理、使用操作及安裝布設(shè)方便且實現(xiàn)方便、節(jié)能效果好，能有效解決現(xiàn)有游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制裝置存在的節(jié)能效果差、電力能源浪費(fèi)較嚴(yán)重等多種缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于包括對被控制游梁式抽油機(jī)工作于上沖程狀態(tài)或下沖程狀態(tài)進(jìn)行實時檢測的抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元、用于輸入上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)的參數(shù)輸入單元和根據(jù)抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元的檢測結(jié)果并結(jié)合參數(shù)輸入單元所輸入的驅(qū)動參數(shù)信息對被控制游梁式抽油機(jī)的驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行控制的控制器，所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元和參數(shù)輸入單元均與控制器相接，所述控制器與所述驅(qū)動設(shè)備相接。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是還包括與控制器相接的時間控制器。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元為對被控制游梁式抽油機(jī)的游梁移動位置進(jìn)行實時檢測的位置檢測單元，所述位置檢測單元的數(shù)量為一個或多個。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是所述位置檢測單元為布設(shè)在被控制游梁式抽油機(jī)的游梁上的位置傳感器。[0009]上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是還包括與控制器相接的變頻器，所述驅(qū)動設(shè)備為抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器與抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)相接，且控制器通過控制變頻器對抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)的工作頻率進(jìn)行控制調(diào)整。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是還包括對被控制游梁式抽油機(jī)的工作溫度進(jìn)行實時檢測的溫度檢測單元，所述溫度檢測單元與控制器相接，且控制器根據(jù)溫度檢測單元所檢測溫度信息對通風(fēng)控制單元進(jìn)行控制，所述通風(fēng)控制單元與通風(fēng)裝置相接。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是所述時間控制器為可編程時間控制器。上述游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征是所述控制器為具有雙操作界面的控制裝置。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、電路設(shè)計合理、接線方便、安裝布設(shè)方便且投入成本低。2、使用操作簡便且實現(xiàn)方便，能將游梁式抽油機(jī)的節(jié)能問題轉(zhuǎn)化為對抽油機(jī)的沖程狀態(tài)進(jìn)行辨識問題，且只需參數(shù)輸入單元、工作狀態(tài)檢測單元和控制器便可實現(xiàn)游梁式抽油機(jī)的節(jié)能控制。同時，通過安裝在抽油機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)(具體是游梁)上的位置傳感器監(jiān)測游梁位置來辨識沖程狀態(tài)，不僅實現(xiàn)方便且辨識結(jié)果準(zhǔn)確。3、使用效果好且經(jīng)濟(jì)實用，可以準(zhǔn)確辨識游梁式抽油機(jī)的上、下不同沖程，并在對沖程進(jìn)行準(zhǔn)確辨識的基礎(chǔ)上，采用電力控制技術(shù)措施達(dá)到節(jié)約電力能源和提高抽油機(jī)采油效率的目的。因而，本實用新型是一種具有沖程辨識和變頻運(yùn)行功能的節(jié)能增效控制裝置。4、推廣應(yīng)用前景廣泛，本實用新型通過準(zhǔn)確辨識游梁式抽油機(jī)的上、下不同沖程， 并根據(jù)沖程狀態(tài)自動調(diào)整抽油機(jī)運(yùn)行的驅(qū)動參數(shù)，能達(dá)到節(jié)約電力能源和提高抽油機(jī)采油效率的目的，因而能有效推廣使用至其它抽油機(jī)的電力驅(qū)動設(shè)備控制領(lǐng)域中。綜上所述，本實用新型設(shè)計合理、使用操作及安裝布設(shè)方便且實現(xiàn)方便、節(jié)能效果好，能有效解決現(xiàn)有游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制裝置存在的節(jié)能效果差、電力能源浪費(fèi)較嚴(yán)重等多種缺陷和不足。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型的工作原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-位置檢測單元；2-參數(shù)輸入單元； 3-控制器；4-可編程時間控制器； 5-抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)； 6-變頻器；7-溫度檢測單元；8-通風(fēng)控制單元。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括對被控制游梁式抽油機(jī)工作于上沖程狀態(tài)或下沖程狀態(tài)進(jìn)行實時檢測的抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元、用于輸入上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)的參數(shù)輸入單元2和根據(jù)抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元的檢測結(jié)果并結(jié)合參數(shù)輸入單元2所輸入的驅(qū)動參數(shù)信息對被控制游梁式抽油機(jī)的驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行控制的控制器3，所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元和參數(shù)輸入單元2均與控制器3相接，所述控制器3與所述驅(qū)動設(shè)備相接。實際進(jìn)行參數(shù)輸入時，上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)分別為上沖程驅(qū)動頻率參數(shù)和下沖程驅(qū)動頻率參數(shù)，且所述上沖程驅(qū)動頻率參數(shù)大于下沖程驅(qū)動頻率參數(shù)。本實施例中，所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元為對被控制游梁式抽油機(jī)的游梁移動位置進(jìn)行實時檢測的位置檢測單元1，所述位置檢測單元1的數(shù)量為一個或多個。實際布設(shè)安裝時，所述位置檢測單元1為布設(shè)在被控制游梁式抽油機(jī)的游梁上的位置傳感器。本實施例中，還包括與控制器3相接的變頻器6，所述驅(qū)動設(shè)備為抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī) 5，所述變頻器6與抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)5相接，且控制器3通過控制變頻器6對抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)5的工作頻率進(jìn)行控制調(diào)整。同時，本實用新型還包括對被控制游梁式抽油機(jī)的工作溫度進(jìn)行實時檢測的溫度檢測單元7，所述溫度檢測單元7與控制器3相接，且控制器3根據(jù)溫度檢測單元7所檢測溫度信息對通風(fēng)控制單元8進(jìn)行控制，所述通風(fēng)控制單元8與通風(fēng)裝置相接。另外，本實用新型還包括控制器3相接的時間控制器。本實施例中，所述時間控制器為可編程時間控制器4。實際使用過程中，通過可編程時間控制器4能夠?qū)崿F(xiàn)井區(qū)用電錯峰管理，有利于資源的合理調(diào)度和節(jié)能降耗。為方便操作，所述控制器3為具有雙操作界面的控制裝置。也就是說，本實用新型改傳統(tǒng)的單界面控制柜為雙界面控制柜，低成本地實現(xiàn)了工程師界面和操作員界面的分
1 O本實用新型的工作原理是經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn)，抽油機(jī)的一個工作周期包括上沖程狀態(tài)和下沖程狀態(tài)，而上沖程和下沖程中對節(jié)能和增效兩個研究目標(biāo)均具有共同的影響和制約，在抽油機(jī)下沖程中，抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)5為輕載，原油逐漸進(jìn)入泵筒，是一個充盈過程， 由于原油的黏性，為了提高充盈率，應(yīng)該有足夠的充盈時間，也就是說下沖程過程中抽油桿運(yùn)動應(yīng)該慢一些；而上沖程中，因為要提升原油，抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)5為重載，同時在提升過程中為了減少泄漏，抽油桿運(yùn)動應(yīng)該快一些。綜上，下沖程過程中變頻器6應(yīng)該為低頻小力矩輸出，上沖程過程中變頻器6應(yīng)該高頻大力矩輸出，所以可簡便將游梁式抽油機(jī)的節(jié)能問題轉(zhuǎn)化為對抽油機(jī)的沖程狀態(tài)進(jìn)行辨識的問題。實際使用之前，先進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)定，具體是通過參數(shù)輸入單元2輸入上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)，同時還需預(yù)先對控制器3設(shè)定被控制游梁式抽油機(jī)運(yùn)行至下極限位置點和上極限位置點時游梁的上下極限位置參數(shù)；實際使用時，位置檢測單元1對被控制游梁式抽油機(jī)的游梁移動位置進(jìn)行實時檢測并將所檢測的位置信息同步傳送至控制器3，控制器3對被控制游梁式抽油機(jī)的移動位置進(jìn)行同步分析當(dāng)分析判斷得出被控制游梁式抽油機(jī)的游梁由上至下運(yùn)行并逐漸運(yùn)行至預(yù)先設(shè)定的游梁下極限位置參數(shù)過程中，說明被控制游梁式抽油機(jī)工作于下沖程狀態(tài)，此過程中，控制器3控制變頻器6以下預(yù)先輸入的所述沖程驅(qū)動參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行；反之，當(dāng)分析判斷得出被控制游梁式抽油機(jī)的游梁由下至上運(yùn)行并逐漸運(yùn)行至預(yù)先設(shè)定的游梁上極限位置參數(shù)過程中，說明被控制游梁式抽油機(jī)工作于上沖程狀態(tài)，此過程中，控制器3控制變頻器6以預(yù)先輸入的所述上沖程驅(qū)動參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于包括對被控制游梁式抽油機(jī)工作于上沖程狀態(tài)或下沖程狀態(tài)進(jìn)行實時檢測的抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元、用于輸入上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)的參數(shù)輸入單元( 和根據(jù)抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元的檢測結(jié)果并結(jié)合參數(shù)輸入單元(2)所輸入的驅(qū)動參數(shù)信息對被控制游梁式抽油機(jī)的驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行控制的控制器(3)，所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元和參數(shù)輸入單元( 均與控制器( 相接，所述控制器( 與所述驅(qū)動設(shè)備相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于還包括與控制器(3)相接的時間控制器。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元為對被控制游梁式抽油機(jī)的游梁移動位置進(jìn)行實時檢測的位置檢測單元(1)，所述位置檢測單元(1)的數(shù)量為一個或多個。
4.按照權(quán)利要求3所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于所述位置檢測單元(1)為布設(shè)在被控制游梁式抽油機(jī)的游梁上的位置傳感器。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于還包括與控制器⑶相接的變頻器(6)，所述驅(qū)動設(shè)備為抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)(5)，所述變頻器(6) 與抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)(5)相接，且控制器(3)通過控制變頻器(6)對抽油機(jī)驅(qū)動電機(jī)(5)的工作頻率進(jìn)行控制調(diào)整。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于還包括對被控制游梁式抽油機(jī)的工作溫度進(jìn)行實時檢測的溫度檢測單元(7)，所述溫度檢測單元(7)與控制器( 相接，且控制器( 根據(jù)溫度檢測單元(7)所檢測溫度信息對通風(fēng)控制單元(8)進(jìn)行控制，所述通風(fēng)控制單元(8)與通風(fēng)裝置相接。
7.按照權(quán)利要求2所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于所述時間控制器為可編程時間控制器G)。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器C3)為具有雙操作界面的控制裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種游梁式抽油機(jī)新型節(jié)能增效控制系統(tǒng)，包括對被控制游梁式抽油機(jī)工作于上沖程狀態(tài)或下沖程狀態(tài)進(jìn)行實時檢測的抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元、用于輸入上沖程驅(qū)動參數(shù)與下沖程驅(qū)動參數(shù)的參數(shù)輸入單元和根據(jù)抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元的檢測結(jié)果并結(jié)合參數(shù)輸入單元所輸入的驅(qū)動參數(shù)信息對被控制游梁式抽油機(jī)的驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行控制的控制器，所述抽油機(jī)工作狀態(tài)檢測單元和參數(shù)輸入單元均與控制器相接，所述控制器與所述驅(qū)動設(shè)備相接。本實用新型設(shè)計合理、使用操作及安裝布設(shè)方便且實現(xiàn)方便、節(jié)能效果好，能有效解決現(xiàn)有游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制裝置存在的節(jié)能效果差、電力能源浪費(fèi)較嚴(yán)重等多種缺陷和不足。
文檔編號G05B19/04GK202120062SQ20112022862
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者曹鐘旗, 白浩強(qiáng), 馬秀民 申請人:西安德威爾自動化設(shè)備有限公司