基于杂质滤除的原油抽取机械系统的制作方法

1.本发明涉及原油抽取机械领域，更具体地，涉及一种基于杂质滤除的原油抽取机械系统。


背景技术：

2.习惯上把未经加工处理的石油称为原油。一种黑褐色并带有绿色荧光，具有特殊气味的粘稠性油状液体。是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物。
3.原油主要成分是碳和氢两种元素，分别占83～87％和11～14％；还有少量的硫、氧、氮和微量的磷、砷、钾、钠、钙、镁、镍、铁、钒等元素。比重0.78～0.97，分子量280～300，凝固点-50～24℃。原油经炼制加工可以获得各种燃料油、溶剂油、润滑油、润滑脂、石蜡、沥青以及液化气、芳烃等产品，为国民经济各部门提供燃料、原料和化工产品。
4.现有技术中，原油抽取机械的前端的抽油机构将原油抽取上来后再执行原油的质量分析和杂质清除操作，由于原油所在环境的不同以及形成的过程不同，导致不同场所不同时间的原油的杂质分布情况不同，如果在后端再执行原油质量分析和杂质去除，而不是在前端执行，则会消耗较多的后端资源，且对宝贵的原油抽取资源造成严重浪费。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于杂质滤除的原油抽取机械系统，能够采用智能化识别机制对原油抽取机械的前端的原油杂质存在状态进行分析，并在杂质过多时启动相应的杂质滤除机构，从而在保证出油质量的同时为原油质量提供可靠的判断数据。
6.相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
7.(1)在原油抽取机械的前端设置针对性的原油杂质分布检测机制，用于解析出现场中的原油杂质分布程度，从而为要抽取的原油质量提供关键判断数据；
8.(2)引入杂质滤除机构，设置在吸入阀的后端，用于在原油像素点的总数占据原油区域的像素总数的比例低于等于预设比例阈值时，被从休眠状态切换到工作状态，完成对原油抽取机械的前端的原油杂质的滤除操作。
9.根据本发明的一方面，提供了一种基于杂质滤除的原油抽取机械系统，所述系统包括：
10.原油抽取结构，包括吸入阀、泵筒、柱塞、排出阀、抽油杆、油管、套管和密封盒；
11.其中，在所述原油抽取结构中，所述吸入阀设置在所述原油抽取结构的最底部，用于执行对其所在位置附近的原油的抽取操作。
12.更具体地，在所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
13.在所述原油抽取结构中，所述泵筒设置在所述吸入阀的上方且与所述吸入阀连接，所述抽油杆通过所述悬绳器与驴头连接。
14.更具体地，在所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
15.在所述原油抽取结构中，所述排出阀设置在所述油管的侧壁上且位于所述泵筒的上方。
16.更具体地，在所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中，所述系统还包括：
17.杂质滤除机构，设置在所述吸入阀的后端，用于在原油像素点的总数占据原油区域的像素总数的比例低于等于预设比例阈值时，被从休眠状态切换到工作状态；
18.防爆摄像机构，包括防爆镜头和补光设备，设置在所述吸入阀附近，用于在所述吸入阀浸入原油之前对下方的原油所在环境执行摄像操作，以获得对应的抽取环境画面；
19.信号增强机构，与所述防爆摄像机构连接，用于对接收到的抽取环境画面执行图像信号空域增强操作，以获得对应的空域增强画面；
20.内容滤波机构，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的空域增强画面执行中点滤波操作，以获得对应的现场滤波画面；
21.梯度检测机构，与所述内容滤波机构连接，用于检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出；
22.杂质分析机构，分别与所述杂质滤除机构和所述梯度检测机构连接，用于基于原油亮度数值范围识别所述原油区域中的每一个原油像素点，并基于所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例解析对应的杂质分布等级；
23.其中，基于所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例解析对应的杂质分布等级包括：所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例的数值越大，解析的对应的杂志分布等级越低；
24.其中，基于原油亮度数值范围识别所述原油区域中的每一个原油像素点包括：将所述原油区域中亮度值在所述原油亮度数值范围内的像素点作为原油像素点；
25.其中，检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出包括：针对所述现场滤波画面中每一个像素点执行以下操作：获取所述像素点周围各个像素点的各个像素值的均方差，将所述均方差作为所述像素点的像素值的梯度；
26.其中，检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出还包括：将所述现场滤波画面中各个边缘像素点围绕的一个以上的图像区域作为待分析区域，将最接近所述现场滤波画面中央位置的待分析区域作为原油区域输出。
27.本发明的基于杂质滤除的原油抽取机械系统设计紧凑、操控智能。由于采用智能化识别机制对原油抽取机械的前端的原油杂质存在状态进行分析，并在杂质过多时启动相应的杂质滤除机构，从而提升了原油出油质量管理的可靠性和有效性。
28.附图简要说明
29.本领域技术人员通过参考附图可更好理解本发明的众多优点，其中：
30.图1是依照本发明的基于杂质滤除的原油抽取机械系统的工作场景示意图。
具体实施方式
31.信号处理最基本的内容有变换、滤波、调制、解调、检测以及谱分析和估计等。变换诸如类型的傅里叶变换、正弦变换、余弦变换、沃尔什变换等；滤波包括髙通滤波、低通滤波、带通滤波、维纳滤波、卡尔曼滤波、线性滤波、非线性滤波以及自适应滤波等；谱分析方面包括确知信号的分析和随机信号的分析，通常研究最普遍的是随机信号的分析，也称统计信号分析或估计，它通常又分线性谱估计与非线性谱估计；谱估计有周期图估计、最大熵谱估计等；随着信号类型的复杂化，在要求分析的信号不能满足高斯分布、非最小相位等条件时，又有髙阶谱分析的方法。高阶谱分析可以提供信号的相位信息、非高斯类信息以及非线性信息；自适应滤波与均衡也是应用研究的一大领域。自适应滤波包括横向lms自适应滤波、格型自适应滤波，自适应对消滤波，以及自适应均衡等。此外，对于阵列信号还有阵列信号处理等。
32.现有技术中，原油抽取机械的前端的抽油机构将原油抽取上来后再执行原油的质量分析和杂质清除操作，由于原油所在环境的不同以及形成的过程不同，导致不同场所不同时间的原油的杂质分布情况不同，如果在后端再执行原油质量分析和杂质去除，而不是在前端执行，则会消耗较多的后端资源，且对宝贵的原油抽取资源造成严重浪费。
33.原油杂质存在状态进行分析，并在杂质过多时启动相应的杂质滤除机构，从而提升了原油出油质量管理的可靠性和有效性
34.现在，将针对公开的主题参照附图对本发明进行具体的说明。
35.图1为根据本发明实施方案示出的基于杂质滤除的原油抽取机械系统的工作场景示意图，所述系统包括：
36.原油抽取结构，包括吸入阀、泵筒、柱塞、排出阀、抽油杆、油管、套管和密封盒；
37.其中，在所述原油抽取结构中，所述吸入阀设置在所述原油抽取结构的最底部，用于执行对其所在位置附近的原油的抽取操作。
38.接着，继续对本发明的基于杂质滤除的原油抽取机械系统的具体结构进行进一步的说明。
39.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
40.在所述原油抽取结构中，所述泵筒设置在所述吸入阀的上方且与所述吸入阀连接，所述抽油杆通过所述悬绳器与驴头连接。
41.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
42.在所述原油抽取结构中，所述排出阀设置在所述油管的侧壁上且位于所述泵筒的上方。
43.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中还可以包括：
44.杂质滤除机构，设置在所述吸入阀的后端，用于在原油像素点的总数占据原油区域的像素总数的比例低于等于预设比例阈值时，被从休眠状态切换到工作状态；
45.防爆摄像机构，包括防爆镜头和补光设备，设置在所述吸入阀附近，用于在所述吸入阀浸入原油之前对下方的原油所在环境执行摄像操作，以获得对应的抽取环境画面；
46.信号增强机构，与所述防爆摄像机构连接，用于对接收到的抽取环境画面执行图像信号空域增强操作，以获得对应的空域增强画面；
47.内容滤波机构，与所述信号增强机构连接，用于对接收到的空域增强画面执行中
点滤波操作，以获得对应的现场滤波画面；
48.梯度检测机构，与所述内容滤波机构连接，用于检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出；
49.杂质分析机构，分别与所述杂质滤除机构和所述梯度检测机构连接，用于基于原油亮度数值范围识别所述原油区域中的每一个原油像素点，并基于所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例解析对应的杂质分布等级；
50.其中，基于所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例解析对应的杂质分布等级包括：所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例的数值越大，解析的对应的杂志分布等级越低；
51.其中，基于原油亮度数值范围识别所述原油区域中的每一个原油像素点包括：将所述原油区域中亮度值在所述原油亮度数值范围内的像素点作为原油像素点；
52.其中，检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出包括：针对所述现场滤波画面中每一个像素点执行以下操作：获取所述像素点周围各个像素点的各个像素值的均方差，将所述均方差作为所述像素点的像素值的梯度；
53.其中，检测所述现场滤波画面中每一个像素点的像素值的梯度，并将像素值的梯度超限的像素点作为边缘像素点，将所述现场滤波画面中处于中央位置且被边缘像素点围绕的图像区域作为原油区域输出还包括：将所述现场滤波画面中各个边缘像素点围绕的一个以上的图像区域作为待分析区域，将最接近所述现场滤波画面中央位置的待分析区域作为原油区域输出。
54.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中还可以包括：
55.cf存储芯片，与所述杂质分析机构连接，用于预先存储所述原油亮度数值范围，所述原油亮度数值范围是由亮度上限阈值和亮度下限阈值限定的数值分布范围。
56.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
57.所述杂质滤除机构还用于在所述原油像素点的总数占据所述原油区域的像素总数的比例大于所述预设比例阈值时，被从工作状态切换到休眠状态。
58.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
59.在所述原油抽取结构中，所述抽油杆的底部设置在所述泵筒的正上方，所述柱塞设置在所述油管的侧壁上且位于所述排出阀的下方。
60.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
61.在所述原油抽取结构中，所述油管套接所述抽油杆，所述套管套接所述油管。
62.所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中：
63.在所述原油抽取结构中，所述密封盒设置在所述套管的顶部的上方，所述三通设置在所述密封盒和所述套管的顶部之间。
64.另外，在所述基于杂质滤除的原油抽取机械系统中，可以采用静态随机存取存储器来替换所述cf存储芯片。静态随机存取存储器(static random-access memory，sram)是随机存取存储器的一种。所谓的“静态”，是指这种存储器只要保持通电，里面储存的数据就
可以恒常保持。相对之下，动态随机存取存储器(dram)里面所储存的数据就需要周期性地更新。然而，当电力供应停止时，sram储存的数据还是会消失(被称为volatile memory)，这与在断电后还能储存资料的rom或闪存是不同的。
65.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
66.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。