[发明专利]抽油机间抽节能控制方法及其控制装置和控制电路

权利要求书

1.一种抽油机间抽节能控制方法，其特征在于按下述步骤进行：在游梁式抽油机的悬绳器上安装有载荷变送器，游梁式抽油机的光杆的载荷数据由载荷变送器提供给中央处理器；接近开关安装在游梁式抽油机的曲柄附近用于检测曲柄旋转一周即所对应的一个抽油冲程的信号并提供给中央处理器；在一个抽油冲程后，中央处理器根据所采集到的光杆的载荷数据计算这个抽油冲程的地面示功图的面积值；当地面示功图的面积值小于已经设定的停抽标准地面示功图面积值时，中央处理器发送停抽指令使游梁式抽油机处于停抽状态；当停抽后的停抽时间值大于已经设定的停抽标准时间值时，中央处理器发送停抽指令使游梁式抽油机处于抽油状态；这样通过中央处理器来控制游梁式抽油机的抽油和停抽的循环过程实现对游梁式抽油机间抽的节能控制。

2.根据权利要求1所述的抽油机间抽节能控制方法，其特征在于停抽标准地面示功图面积值由人工设定或由中央处理器通过对下述抽油过程的数据采集后计算得到：使游梁式抽油机进行处于抽油工作状态，当设定的时间内中央处理器所计算出的地面示功图的面积值平均变化率小于设定值时，这个时间内的地面示功图的面积值的平均值就设定为停抽标准地面示功图面积值。

3.根据权利要求2所述的抽油机间抽节能控制方法，其特征在于停抽标准时间值由人工设定或由中央处理器通过对下述抽油和停抽的循环过程的数据采集后计算得到：当停抽时间等于人工设定的停抽检测时间和每次增加时间之和后，游梁式抽油机开始抽油，当地面示功图的面积值小于已经设定的停抽标准地面示功图面积值时，使游梁式抽油机进行处于停抽工作状态，中央处理器记录抽油过程所用的时间；上次循环内的停抽时间等于上次循环的停抽时间与每次增加时间之和；当某个抽油和停抽的循环中抽油时间与抽油时间和停抽时间的和之比开始变小时，上个循环中的停抽时间就设定为停抽标准时间值。

4.根据权利要求3所述的抽油机间抽节能控制方法，其特征在于当每5分钟至每20分钟内中央处理器所计算出的地面示功图的面积值平均变化率小于10％时，这个时间内的地面示功图的面积值的平均值就设定为停抽标准地面示功图面积值；当停抽时间等于2小时的停抽检测时间和每次增加2小时的时间之和后，游梁式抽油机开始抽油，当地面示功图的面积值小于已经设定的停抽标准地面示功图面积值时，中央处理器记录抽油过程所用的时间；每循环一次，该循环内的停抽时间等于上次循环的停抽时间与每次增加2小时的时间之和，当某个抽油和停抽的循环中抽油时间与抽油时间和停抽时间的和之比开始变小时，上个循环中的停抽时间就设定为停抽标准时间值；人工设定在一个抽油冲程过程中中央处理器采集光杆的载荷数据的总次数N，在一个抽油冲程后，中央处理器根据所采集到的光杆的载荷数据计算这个抽油冲程的地面示功图的面积值是按下述公式得到的：

式中：S为地面示功图的面积；P_上和P_下为同一位移上下冲程的载荷值；L_max为光杆的冲程；α为曲柄转过的角度变量差即等于360°角度/N；N为一个冲程过程中采集载荷数据的总次数，n＝0，1，2....N。

5.一种用于权利要求1或2或3或4所述抽油机间抽节能控制方法中的控制装置，其特征在于包括单片机主控系统模块、地面示功图数据采集转换模块、电源模块、数字量输入输出模块；单片机主控系统模块包括单片机电路、时钟电路和扩展存储器电路；地面示功图数据采集转换模块包括电流输入隔离转换放大电路、光电隔离电路和A/D芯片转换电路，在抽油机的悬绳器上安装有载荷变送器，游梁式抽油机的光杆的载荷数据由载荷变送器变成电流信号并经过电流输入隔离转换放大电路、光电隔离电路和A/D芯片转换电路变换为数字量而送入单片机；数字量输入输出模块包括光电放大电路、继电器，接近开关安装在游梁式抽油机的曲柄附近而用于检测曲柄旋转一周所需要的时间，接近开关检测到的信号经过光电放大电路送入单片机，而单片机的控制信号经过光电放大电路来控制继电器工作；继电器通过游梁式抽油机的交流电动机控制电路来控制游梁式抽油机运行或停止。

6.根据权利要求5所述抽油机间抽节能控制方法中的控制装置，其特征在于数字量输入输出模块包括报警电路或/和指示电路或/和串口通信电路。