油井抽油機示功圖信號的無線采集儀制造技術

本實用新型專利技術公開了油井抽油機示功圖信號的無線采集儀，殼體（3）內安裝無線傳輸模塊（4）、數據采集模塊（5）、加速度傳感器（6）和鋰電池（7），殼體（3）上方安裝天線（1），在殼體（3）正面安裝太陽能充電板（2），在殼體（3）下方安裝載荷傳感器（8），加速度傳感器（6）、載荷傳感器（8）、無線傳輸模塊（4）通過信號線連接數據采集模塊（5），無線傳輸模塊（4）發送數據并由控制室內無線網關接收。本實用新型專利技術采用了一體化設計和無繩位移載荷傳感技術，結構緊湊，重量輕，安裝方便，能夠適應惡劣的室外環境，提高測量沖程的準確性，為抽油機井工況診斷及產液量計算提供實時功圖。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及無線采集儀，具體涉及石油行業油井抽油機示功圖信號的無線采集儀。
技術介紹
示功圖是采油機工作的一個重要指標,示功圖反應的是承受在光桿上的力，通過一個沖程內力的變化,可以了解到抽油機和油井底下的情況,也可以通過示功圖對產油量和動液面進行分析。示功圖測量與采集是抽油機采油工況分析診斷的一種有效手段，它對分析抽油機采油周期、采油量、工作狀態等數據起到至關重要的作用。示功圖的獲取需要獲取光桿上的載荷和位移數據，傳統的示功儀通過在抽油機支架的支點處安裝角位移傳感器，在方卡子和懸繩器之間的光桿上安裝載荷傳感器，用信號線將角位移和載荷傳感器連接。目前市面上現有的示功儀存在以下問題:一、采油機分布于野外，分布較散，傳統示功儀采用有線連接，布線成本巨大，初期建設施工量大；二、傳統示功儀中位移的測量普遍采用拉線法，體積大，機械部件多，加工復雜，油井運行過程中傳感器線易損壞，油污易通過穿線孔流入儀表內；三、抽油機驢頭不斷運動，當受到風沙等自然條件的影響時，可靠性難以得到保障，導致不能及時了解井口的狀況；四、系統一旦出現故障，維護難度大，維護工作量大，需專業人員進行維護，使用成本聞。
技術實現思路
本技術的目的在于:提供一種油井抽油機示功圖信號的無線采集儀，根據示功圖采集的原理，結合WIA工業無線技術，采用2.4G無線發射模塊收發數據信息，各臺儀表組成一個自組織多跳網絡，設備啟動后無需人工配置自主形成網絡，實現遠程實時無線采集抽油機示功圖。本技術的技術解決方案是:該無線采集儀包括天線、太陽能充電板、殼體、無線傳輸模塊、數據采集模塊、加速度傳感器、鋰電池和載荷傳感器，在殼體內安裝無線傳輸模塊、數據采集模塊、加速度傳感器和鋰電池，在殼體上方安裝天線，在殼體正面安裝太陽能充電板，在殼體下方安裝載荷傳感器，加速度傳感器、載荷傳感器、無線傳輸模塊通過信號線連接數據采集模塊，無線傳輸模塊發送數據并由控制室內無線網關接收。安裝時，將抽油機停在下死點剎車鎖死，將無線采集儀的載荷傳感器觸點朝上插入懸繩器上蓋與下蓋之間，安裝完畢后松開剎車，開啟抽油機；測量時，加速度傳感器測量抽油桿的加速度，并傳輸到數據采集模塊，數據采集模塊對數據經過二次積分得到位移量；通過載荷傳感器直接采集載荷，數據采集模塊對接收到的數據進行處理和分析，將示功圖數據打包處理后通過無線傳輸模塊發射至控制室內的無線網關，無線網關將采集到的多臺抽油機數據發送至DCS。本技術的優點如下:1、采用了一體化設計和無繩位移載荷傳感技術，結構緊湊，重量輕，安裝方便，能夠適應惡劣的室外環境。2、采用低功耗技術，鋰電池與太陽能電池板結合，實現使用中的“零維護”工作目標。3、采用無線通信技術，通過無線方式實現對半徑一千米范圍內的信號進行傳遞，從而很大程度上減少了施工難度。4、采用高精度、零漂移的載荷、位移傳感器，可代替目前常規的油井示功儀，對重點油井實施連續不間斷的監測，實現示功圖的遠程采集，為油田安全生產和節能減排提供了技術保障。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。圖2為圖1的安裝示意圖。圖中:I天線，2太陽能充電板，3殼體，4無線傳輸模塊，5數據采集模塊，6加速度傳感器，7鋰電池，8載荷傳感器，9方卡子，10懸繩器，11鋼絲繩，12光桿。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明。如圖1所示，該無線采集儀包括天線1、太陽能充電板2、殼體3、無線傳輸模塊4、數據采集模塊5、加速度傳感器6、鋰電池7和載荷傳感器8，在殼體3內安裝無線傳輸模塊4、數據采集模塊5、加速度傳感器6和鋰電池7，在殼體3上方安裝天線1，在殼體3正面安裝太陽能充電板2，在殼體3下方安裝載荷傳感器8，加速度傳感器6、載荷傳感器8、無線傳輸模塊4通過信號線連接數據采集模塊5，無線傳輸模塊4發送數據并由控制室內無線網關接收。如圖2所示，安裝時，將抽油機停在下死點剎車鎖死，將無線采集儀的載荷傳感器8觸點朝上插入懸繩器10上蓋與下蓋之間位于光桿12上，安裝完畢后松開剎車，開啟抽油機；測量時，加速度傳感器6測量抽油桿的加速度，并傳輸到數據采集模塊5，數據采集模塊5對數據經過二次積分得到位移量；通過載荷傳感器8直接采集載荷，數據采集模塊5對接收到的數據進行處理和分析，將示功圖數據打包處理后通過無線傳輸模塊4發射至控制室內的無線網關，無線網關將采集到的多臺抽油機數據發送至DCS。權利要求1.油井抽油機示功圖信號的無線采集儀，其特征是:該無線采集儀包括天線(I)、太陽能充電板(2)、殼體(3)、無線傳輸模塊(4)、數據采集模塊(5)、加速度傳感器(6)、鋰電池(7)和載荷傳感器(8)，殼體(3)內安裝無線傳輸模塊(4)、數據采集模塊(5)、加速度傳感器(6)和鋰電池(7)，殼體(3)上方安裝天線(1)，在殼體(3)正面安裝太陽能充電板(2)，在殼體(3)下方安裝載荷傳感器(8)，加速度傳感器(6)、載荷傳感器(8)、無線傳輸模塊(4)通過信號線連接數據采集模塊(5)，無線傳輸模塊(4)發送數據并由控制室內無線網關接收。專利摘要本技術公開了油井抽油機示功圖信號的無線采集儀，殼體(3)內安裝無線傳輸模塊(4)、數據采集模塊(5)、加速度傳感器(6)和鋰電池(7)，殼體(3)上方安裝天線(1)，在殼體(3)正面安裝太陽能充電板(2)，在殼體(3)下方安裝載荷傳感器(8)，加速度傳感器(6)、載荷傳感器(8)、無線傳輸模塊(4)通過信號線連接數據采集模塊(5)，無線傳輸模塊(4)發送數據并由控制室內無線網關接收。本技術采用了一體化設計和無繩位移載荷傳感技術，結構緊湊，重量輕，安裝方便，能夠適應惡劣的室外環境，提高測量沖程的準確性，為抽油機井工況診斷及產液量計算提供實時功圖。文檔編號G08C17/02GK203025940SQ20132002242公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日專利技術者陳云, 龍霄, 張愛國, 崔善超 申請人:江蘇蘇儀集團有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
油井抽油機示功圖信號的無線采集儀，其特征是：該無線采集儀包括天線（1）、太陽能充電板（2）、殼體（3）、無線傳輸模塊（4）、數據采集模塊（5）、加速度傳感器（6）、鋰電池（7）和載荷傳感器（8），殼體（3）內安裝無線傳輸模塊（4）、數據采集模塊（5）、加速度傳感器（6）和鋰電池（7），殼體（3）上方安裝天線（1），在殼體（3）正面安裝太陽能充電板（2），在殼體（3）下方安裝載荷傳感器（8），加速度傳感器（6）、載荷傳感器（8）、無線傳輸模塊（4）通過信號線連接數據采集模塊（5），無線傳輸模塊（4）發送數據并由控制室內無線網關接收。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳云，龍霄，張愛國，崔善超，
申請(專利權)人：江蘇蘇儀集團有限公司，
類型：實用新型
國別省市：