专利名称：抽油机智能化网络系统的制作方法
专利说明抽油机智能化网络系统 本发明涉及一种抽油机智能化网络系统，属于油田抽油机监控和智能化网络技术领域。国内外油田正在使用的抽油机多达几十种，采油系统中的各油田之间或同一油田的各抽油机之间，工作都是独立进行完成的。目前每台抽油机的各种不同工况，如运行、停止、制动、冲程、冲次、过载等，尚无法集中监控，信息的采集靠巡检；状态和运行参数的改变靠大型设备例如吊车协同作业。塔架式抽油机也是如此。因此，需要大量的人力和设备。
随着电子技术的发展，也相应的出现了一些监控系统或微机控制系统，但它们的结构复杂，电子线路干扰严重，事故多，影响了抽油机正常工作；同时，各个抽油机单独工作，操作人员多，管理层次多，工作效率低。尽管网络系统已普及到日常生活，但由于种种原因尚未在抽油机上获得应用。本发明的目的是为由电动机驱动的抽油机提供一种结构简单，操作方便，工作可靠，在采油系统内能有效地对抽油机进行智能化管理的网络系统，以期达到减少油田操作、巡检人员，减少监控管理层，有效的集中监控抽油机工作，提高油田工作效率。
为实现本发明的发明目的的技术方案是一种抽油机智能化网络系统，它由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成，其特征在于所说的智能化网络系统由微机测控系统、抽油机底层网和单机智能装置组成，单机智能装置和抽油机底层网间通过收发天线联系；微机测控系统和抽油机底层网之间通过通讯总线连接。上述微机测控系统是由微机、操作盘和上层互联网组成；抽油机底层网是由IBM服务器、数模转换器和收发天线组成；其单机智能装置是由电动机调速器、位置传感器、电流传感器、单片微机、光电耦合器、数模转换器和收发天线组成。
本发明所提供的抽油机智能化网络系统，在工作中各单机智能装置分别将位置传感器和电流传感器测得的各抽油机的工作状态、载荷情况，通过收发天线定时送出；另一方面又通过收发天线接收由抽油机底层网传送来的微机监控系统发出的指令，经数模转换器转换为相应的信号，通过电动机调速器控制电动机工作。抽油机底层网的收发天线，一方面完成接收单机智能装置送来的各抽油机工作状态信号并经IBM服务器、数模转换器，将处理后的信号，通过通讯总线送至微机监控系统；另一方面将从通讯总线送来的微机监控系统发出的指令，经IBM服务器、数模转换器及收发天线发送给单机智能装置，保证抽油机按微机监控系统发出的指令工作。在微机监控系统中，通过通讯总线接收或发出指令给抽油机底层网；上层互联网内设有专用数据库和分析软件，另外还编写了再查讯和再确认软件，通过通讯总线接收的信号，进入上层互联网。上层互联网将数据库内对应的抽油机相关数据及接收到的信号，调出相应软件，同时经操作盘进入微机，在微机内对比分析，并存储和显示，同时微机经对比分析后，经操作盘、上层互联网下达的指令，由通讯总线送至抽油机底层网及单机智能装置，通过电动机调速器，控制电动机工作；微机监控系统对传输来的抽油机工作状态有怀疑时，则在上层互联网上的再查讯和再确认软件，进行查讯确认，对抽油机不正常的工作状态，则不予执行并报警处理。
本发明在实现抽油机智能化基础上，实现了抽油机管理的网络化。智能化使抽油机可以随载荷变化自动调整运行参数，无须操作人员干预，从而使抽油机按最佳参数运行，大大减少了运行故障，降低了运用成本，减少了操作、巡检人员，具有很好的经济效益和社会效益。同时本发明的微机监控系统，可以根据需要作为全国采油系统网的监控，这时各大油田作为底层网配置，各抽油机的工作则可以实现全国监控，其推广应用前景广阔，实用效果意义重大。网络化智能抽油机可以实现抽油机的智能化、实现抽油机管理的网络化、实现抽油机运行和调参的实时性、以及维护的针对性。
图1为本发明抽油机智能化网络系统原理示意图。
图2为本发明抽油机单机智能装置原理示意图。
附图中1.微机监控系统；2.抽油机底层网；3.单机智能装置；4.收发天线；5.微机；6.操作盘；7.上层互联网；8.IBM服务器；9.数模转换器；10.抽油机电动机；11.位置传感器；12.电流传感器；13.电动机调速器；14.单片微机；15.光电耦合器；16.数模转换器。本实施例如图1、2所示，抽油机智能化网络系统由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成，智能化网络系统由微机测控系统1、多个抽油机底层网2和多个单机智能装置3组成。它们的工作都是双向的，微机测控系统1通过抽油机底层网2接收单机智能装置3传送来的抽油机工作状态信号，从站(计量间)到各台抽油机方向(简称下行通迅)的信息流是指令，包括状态和参数，例如运行或停机、冲程、冲次、载荷上限等。从每台抽油机到站(计量间)方向(简称上行通讯)的信息流是抽油机当前的状态和实际运行参数，通过抽油机底层网2对单机智能装置3下述抽油机工作指令；抽油机底层网2可以接收№1～№n个单机智能装置3传送来的抽油机工作状态信号，又将微机测控系统1下达抽油机工作指令，发送给单机智能装置3；单机智能装置3把检测的抽油机工作状态信号，发送给抽油机底层网2，又接收抽油机底层网2转送来的微机测控系统1下达抽油机工作指令，执行对抽油机工作监控。在单机智能装置3和抽油机底层网2间通过收发天线4联系，在微机测控系统1和抽油机底层网2之间通过通讯总线连接。
本系统的微机测控系统1是由微机5、操作盘6和上层互联网7组成。上层互联网7采用通用互联网技术，使用专用数据库。为适应油田抽油机控制的需要，专门编写了再查讯和再确认软件，例如在需要大面积地命令抽油机停机，则必须再确认、再查讯后才获准执行。在微机5和操作盘6则进行对比、分折，发出指令并予以记录显示。
抽油机底层网2是由IBM服务器8、数模转换器9、光电耦合器15和收发天线4组成。IBM服务器8使用无线数据网，使底层网总体成本低，易于维护；光电耦合器15用于防止雷电袭击。工作时服务器8先主动发送，发出的指令第一部分是地址字节，各抽油机的单机智能装置3解码后，若符合自身地址，则继续接收指令信息，然后再发出抽油机状态和参数信号，否则延时一段时间后，各抽油机的单机智能装置3恢复到接收前的初始状态。IBM服务器8每隔一固定时间间隔，均自动执行一次巡回通讯任务。为确保抽油机底层网2的工作安全可靠，其软件采用了较复杂的地址译码技术和指令编码技术。
单机智能装置3是由抽油机电动机10、电机调速器13、位置传感器11、电流传感器12、单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4组成。抽油机的工作取决了抽油机电动机10的工作状态，抽油机电动机10受电机调速器13控制，电机调速器13接受来自微机测控系统1和抽油机底层网2的指令工作；抽油机电动机10的工作状态，由电机调速器13、电流传感器12，经单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4送出；而抽油机工作经位置传感器11、单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4送出。单机智能化载荷是一项非常重要的运行参数，它综合地反映了该抽油机目前所处的状态。抽油操作工的规范做法是当载荷过高时，要调低冲次，反之亦反之。这项做法纳入到抽油机单机智能化的软件中。这样，就保证了抽油机一直自动调整到最佳的工作状态。单机智能化的另一项功能是自动停机，延时后再自行启动的功能。比如动液面过低超载，抽油机会暂停一段时间，然后恢复工作。
本系统可以实现抽油机网络化管理，监控准实时性，两次监控之间的时间间隔可以选用15分钟左右，系统结构简单，工作可靠，它的使用可以减少工作人员，提高工作效率和效益。
权利要求
1.一种抽油机智能化网络系统，它由抽油机和智能化网络系统构成，其特征在于所说的智能化网络系统由微机测控系统[1]、抽油机底层网[2]和单机智能装置[3]组成，在单机智能装置[3]和抽油机底层网[2]间通过收发天线[4]联系，在微机测控系统[1]和抽油机底层网[2]之间通过通讯总线连接。
2.根据权利要求1所述的智能化网络系统，其特征在于所说的微机测控系统[1]是由微机[5]、操作盘[6]和上层互联网[7]组成。
3.根据权利要求1或2所述的智能化网络系统，其特征在于所说的抽油机底层网[2]是由IBM服务器[8]、光电耦合器[15]、数模转换器[9]和收发天线[4]组成。
4.根据权利要求1或2所述的智能化网络系统，其特征在于所说的单机智能装置[3]是由电动机[10]、电动机调速器[13]、位置传感器[11]、电流传感器[12]、单片微机[14]、光电耦合器[15]、数模转换器[16]和收发天线[4]组成。
5.根据权利要求3所述的智能化网络系统，其特征在于所说的单机智能装置[3]是由电动机[10]、电动机调速器[13]、位置传感器[11]、电流传感器[12]、单片微机[14]、光电耦合器[15]、数模转换器[16]和收发天线[4]组成。
全文摘要
本发明涉及一种抽油机智能化网络系统，属于油田抽油机监控和智能化网络技术领域。它由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成；所述的智能化网络系统由微机测控系统、抽油机底层网和单机智能装置组成；在单机智能装置和抽油机底层网间通过收发天线联系，在微机测控系统和抽油机底层网之间通过通讯总线连接。通过本系统可以使抽油机随载荷变化自动调整运行参数，既无须操作人员干预，又能使抽油机按最佳参数运行，大大减少了运行故障，降低了运用成本，减少了操作、巡检人员。同时本系统可以根据需要对全国采油系统网进行监控，实现抽油机管理的网络化有利于实现抽油机运行和调参的实时性，以及维护的针对性。
文档编号F04B49/00GK1626800SQ200310118509
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月12日 优先权日2003年12月12日
发明者王殿学 申请人:大连隆正光饰机制造有限公司
专利说明
随着电子技术的发展，也相应的出现了一些监控系统或微机控制系统，但它们的结构复杂，电子线路干扰严重，事故多，影响了抽油机正常工作；同时，各个抽油机单独工作，操作人员多，管理层次多，工作效率低。尽管网络系统已普及到日常生活，但由于种种原因尚未在抽油机上获得应用。本发明的目的是为由电动机驱动的抽油机提供一种结构简单，操作方便，工作可靠，在采油系统内能有效地对抽油机进行智能化管理的网络系统，以期达到减少油田操作、巡检人员，减少监控管理层，有效的集中监控抽油机工作，提高油田工作效率。
为实现本发明的发明目的的技术方案是一种抽油机智能化网络系统，它由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成，其特征在于所说的智能化网络系统由微机测控系统、抽油机底层网和单机智能装置组成，单机智能装置和抽油机底层网间通过收发天线联系；微机测控系统和抽油机底层网之间通过通讯总线连接。上述微机测控系统是由微机、操作盘和上层互联网组成；抽油机底层网是由IBM服务器、数模转换器和收发天线组成；其单机智能装置是由电动机调速器、位置传感器、电流传感器、单片微机、光电耦合器、数模转换器和收发天线组成。
本发明所提供的抽油机智能化网络系统，在工作中各单机智能装置分别将位置传感器和电流传感器测得的各抽油机的工作状态、载荷情况，通过收发天线定时送出；另一方面又通过收发天线接收由抽油机底层网传送来的微机监控系统发出的指令，经数模转换器转换为相应的信号，通过电动机调速器控制电动机工作。抽油机底层网的收发天线，一方面完成接收单机智能装置送来的各抽油机工作状态信号并经IBM服务器、数模转换器，将处理后的信号，通过通讯总线送至微机监控系统；另一方面将从通讯总线送来的微机监控系统发出的指令，经IBM服务器、数模转换器及收发天线发送给单机智能装置，保证抽油机按微机监控系统发出的指令工作。在微机监控系统中，通过通讯总线接收或发出指令给抽油机底层网；上层互联网内设有专用数据库和分析软件，另外还编写了再查讯和再确认软件，通过通讯总线接收的信号，进入上层互联网。上层互联网将数据库内对应的抽油机相关数据及接收到的信号，调出相应软件，同时经操作盘进入微机，在微机内对比分析，并存储和显示，同时微机经对比分析后，经操作盘、上层互联网下达的指令，由通讯总线送至抽油机底层网及单机智能装置，通过电动机调速器，控制电动机工作；微机监控系统对传输来的抽油机工作状态有怀疑时，则在上层互联网上的再查讯和再确认软件，进行查讯确认，对抽油机不正常的工作状态，则不予执行并报警处理。
本发明在实现抽油机智能化基础上，实现了抽油机管理的网络化。智能化使抽油机可以随载荷变化自动调整运行参数，无须操作人员干预，从而使抽油机按最佳参数运行，大大减少了运行故障，降低了运用成本，减少了操作、巡检人员，具有很好的经济效益和社会效益。同时本发明的微机监控系统，可以根据需要作为全国采油系统网的监控，这时各大油田作为底层网配置，各抽油机的工作则可以实现全国监控，其推广应用前景广阔，实用效果意义重大。网络化智能抽油机可以实现抽油机的智能化、实现抽油机管理的网络化、实现抽油机运行和调参的实时性、以及维护的针对性。
图1为本发明抽油机智能化网络系统原理示意图。
图2为本发明抽油机单机智能装置原理示意图。
附图中1.微机监控系统；2.抽油机底层网；3.单机智能装置；4.收发天线；5.微机；6.操作盘；7.上层互联网；8.IBM服务器；9.数模转换器；10.抽油机电动机；11.位置传感器；12.电流传感器；13.电动机调速器；14.单片微机；15.光电耦合器；16.数模转换器。本实施例如图1、2所示，抽油机智能化网络系统由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成，智能化网络系统由微机测控系统1、多个抽油机底层网2和多个单机智能装置3组成。它们的工作都是双向的，微机测控系统1通过抽油机底层网2接收单机智能装置3传送来的抽油机工作状态信号，从站(计量间)到各台抽油机方向(简称下行通迅)的信息流是指令，包括状态和参数，例如运行或停机、冲程、冲次、载荷上限等。从每台抽油机到站(计量间)方向(简称上行通讯)的信息流是抽油机当前的状态和实际运行参数，通过抽油机底层网2对单机智能装置3下述抽油机工作指令；抽油机底层网2可以接收№1～№n个单机智能装置3传送来的抽油机工作状态信号，又将微机测控系统1下达抽油机工作指令，发送给单机智能装置3；单机智能装置3把检测的抽油机工作状态信号，发送给抽油机底层网2，又接收抽油机底层网2转送来的微机测控系统1下达抽油机工作指令，执行对抽油机工作监控。在单机智能装置3和抽油机底层网2间通过收发天线4联系，在微机测控系统1和抽油机底层网2之间通过通讯总线连接。
本系统的微机测控系统1是由微机5、操作盘6和上层互联网7组成。上层互联网7采用通用互联网技术，使用专用数据库。为适应油田抽油机控制的需要，专门编写了再查讯和再确认软件，例如在需要大面积地命令抽油机停机，则必须再确认、再查讯后才获准执行。在微机5和操作盘6则进行对比、分折，发出指令并予以记录显示。
抽油机底层网2是由IBM服务器8、数模转换器9、光电耦合器15和收发天线4组成。IBM服务器8使用无线数据网，使底层网总体成本低，易于维护；光电耦合器15用于防止雷电袭击。工作时服务器8先主动发送，发出的指令第一部分是地址字节，各抽油机的单机智能装置3解码后，若符合自身地址，则继续接收指令信息，然后再发出抽油机状态和参数信号，否则延时一段时间后，各抽油机的单机智能装置3恢复到接收前的初始状态。IBM服务器8每隔一固定时间间隔，均自动执行一次巡回通讯任务。为确保抽油机底层网2的工作安全可靠，其软件采用了较复杂的地址译码技术和指令编码技术。
单机智能装置3是由抽油机电动机10、电机调速器13、位置传感器11、电流传感器12、单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4组成。抽油机的工作取决了抽油机电动机10的工作状态，抽油机电动机10受电机调速器13控制，电机调速器13接受来自微机测控系统1和抽油机底层网2的指令工作；抽油机电动机10的工作状态，由电机调速器13、电流传感器12，经单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4送出；而抽油机工作经位置传感器11、单片微机14、光电耦合器15、数模转换器16和收发天线4送出。单机智能化载荷是一项非常重要的运行参数，它综合地反映了该抽油机目前所处的状态。抽油操作工的规范做法是当载荷过高时，要调低冲次，反之亦反之。这项做法纳入到抽油机单机智能化的软件中。这样，就保证了抽油机一直自动调整到最佳的工作状态。单机智能化的另一项功能是自动停机，延时后再自行启动的功能。比如动液面过低超载，抽油机会暂停一段时间，然后恢复工作。
本系统可以实现抽油机网络化管理，监控准实时性，两次监控之间的时间间隔可以选用15分钟左右，系统结构简单，工作可靠，它的使用可以减少工作人员，提高工作效率和效益。
权利要求
1.一种抽油机智能化网络系统，它由抽油机和智能化网络系统构成，其特征在于所说的智能化网络系统由微机测控系统[1]、抽油机底层网[2]和单机智能装置[3]组成，在单机智能装置[3]和抽油机底层网[2]间通过收发天线[4]联系，在微机测控系统[1]和抽油机底层网[2]之间通过通讯总线连接。
2.根据权利要求1所述的智能化网络系统，其特征在于所说的微机测控系统[1]是由微机[5]、操作盘[6]和上层互联网[7]组成。
3.根据权利要求1或2所述的智能化网络系统，其特征在于所说的抽油机底层网[2]是由IBM服务器[8]、光电耦合器[15]、数模转换器[9]和收发天线[4]组成。
4.根据权利要求1或2所述的智能化网络系统，其特征在于所说的单机智能装置[3]是由电动机[10]、电动机调速器[13]、位置传感器[11]、电流传感器[12]、单片微机[14]、光电耦合器[15]、数模转换器[16]和收发天线[4]组成。
5.根据权利要求3所述的智能化网络系统，其特征在于所说的单机智能装置[3]是由电动机[10]、电动机调速器[13]、位置传感器[11]、电流传感器[12]、单片微机[14]、光电耦合器[15]、数模转换器[16]和收发天线[4]组成。
全文摘要
本发明涉及一种抽油机智能化网络系统，属于油田抽油机监控和智能化网络技术领域。它由带电动机的抽油机和智能化网络系统构成；所述的智能化网络系统由微机测控系统、抽油机底层网和单机智能装置组成；在单机智能装置和抽油机底层网间通过收发天线联系，在微机测控系统和抽油机底层网之间通过通讯总线连接。通过本系统可以使抽油机随载荷变化自动调整运行参数，既无须操作人员干预，又能使抽油机按最佳参数运行，大大减少了运行故障，降低了运用成本，减少了操作、巡检人员。同时本系统可以根据需要对全国采油系统网进行监控，实现抽油机管理的网络化有利于实现抽油机运行和调参的实时性，以及维护的针对性。
文档编号F04B49/00GK1626800SQ200310118509
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月12日 优先权日2003年12月12日
发明者王殿学 申请人:大连隆正光饰机制造有限公司
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