[实用新型]油井抽油机示功图信号的无线采集仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线采集仪，具体涉及石油行业油井抽油机示功图信号的无线采集仪。

背景技术

示功图是采油机工作的一个重要指标，示功图反应的是承受在光杆上的力，通过一个冲程内力的变化，可以了解到抽油机和油井底下的情况，也可以通过示功图对产油量和动液面进行分析。示功图测量与采集是抽油机采油工况分析诊断的一种有效手段，它对分析抽油机采油周期、采油量、工作状态等数据起到至关重要的作用。

示功图的获取需要获取光杆上的载荷和位移数据，传统的示功仪通过在抽油机支架的支点处安装角位移传感器，在方卡子和悬绳器之间的光杆上安装载荷传感器，用信号线将角位移和载荷传感器连接。 

目前市面上现有的示功仪存在以下问题：

一、采油机分布于野外，分布较散，传统示功仪采用有线连接，布线成本巨大，初期建设施工量大；

二、传统示功仪中位移的测量普遍采用拉线法，体积大，机械部件多，加工复杂，油井运行过程中传感器线易损坏，油污易通过穿线孔流入仪表内；

三、抽油机驴头不断运动，当受到风沙等自然条件的影响时，可靠性难以得到保障，导致不能及时了解井口的状况；

四、系统一旦出现故障，维护难度大，维护工作量大，需专业人员进行维护，使用成本高。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种油井抽油机示功图信号的无线采集仪，根据示功图采集的原理，结合WIA工业无线技术，采用2.4G无线发射模块收发数据信息，各台仪表组成一个自组织多跳网络，设备启动后无需人工配置自主形成网络，实现远程实时无线采集抽油机示功图。

本实用新型的技术解决方案是：该无线采集仪包括天线、太阳能充电板、壳体、无线传输模块、数据采集模块、加速度传感器、锂电池和载荷传感器，在壳体内安装无线传输模块、数据采集模块、加速度传感器和锂电池，在壳体上方安装天线，在壳体正面安装太阳能充电板，在壳体下方安装载荷传感器，加速度传感器、载荷传感器、无线传输模块通过信号线连接数据采集模块，无线传输模块发送数据并由控制室内无线网关接收。

安装时，将抽油机停在下死点刹车锁死，将无线采集仪的载荷传感器触点朝上插入悬绳器上盖与下盖之间，安装完毕后松开刹车，开启抽油机；测量时，加速度传感器测量抽油杆的加速度，并传输到数据采集模块，数据采集模块对数据经过二次积分得到位移量；通过载荷传感器直接采集载荷，数据采集模块对接收到的数据进行处理和分析，将示功图数据打包处理后通过无线传输模块发射至控制室内的无线网关，无线网关将采集到的多台抽油机数据发送至DCS。

本实用新型的优点如下：

1、采用了一体化设计和无绳位移载荷传感技术，结构紧凑，重量轻，安装方便，能够适应恶劣的室外环境。

2、采用低功耗技术，锂电池与太阳能电池板结合，实现使用中的“零维护”工作目标。

3、采用无线通信技术，通过无线方式实现对半径一千米范围内的信号进行传递，从而很大程度上减少了施工难度。

4、采用高精度、零漂移的载荷、位移传感器，可代替目前常规的油井示功仪，对重点油井实施连续不间断的监测，实现示功图的远程采集，为油田安全生产和节能减排提供了技术保障。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的安装示意图。

图中：1天线，2太阳能充电板，3壳体，4无线传输模块，5数据采集模块，6加速度传感器，7锂电池，8载荷传感器，9方卡子，10悬绳器，11钢丝绳，12光杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，该无线采集仪包括天线1、太阳能充电板2、壳体3、无线传输模块4、数据采集模块5、加速度传感器6、锂电池7和载荷传感器8，在壳体3内安装无线传输模块4、数据采集模块5、加速度传感器6和锂电池7，在壳体3上方安装天线1，在壳体3正面安装太阳能充电板2，在壳体3下方安装载荷传感器8，加速度传感器6、载荷传感器8、无线传输模块4通过信号线连接数据采集模块5，无线传输模块4发送数据并由控制室内无线网关接收。

如图2所示，安装时，将抽油机停在下死点刹车锁死，将无线采集仪的载荷传感器8触点朝上插入悬绳器10上盖与下盖之间位于光杆12上，安装完毕后松开刹车，开启抽油机；测量时，加速度传感器6测量抽油杆的加速度，并传输到数据采集模块5，数据采集模块5对数据经过二次积分得到位移量；通过载荷传感器8直接采集载荷，数据采集模块5对接收到的数据进行处理和分析，将示功图数据打包处理后通过无线传输模块4发射至控制室内的无线网关，无线网关将采集到的多台抽油机数据发送至DCS。