本發(fā)明涉及抽油機(jī)盤根監(jiān)測領(lǐng)域，具體為一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、油田生產(chǎn)過程中的盤根刺漏和光桿干磨的監(jiān)測都是通過抽油工巡井，而人工檢視，具有發(fā)現(xiàn)不及時的問題。為了解決上述問題，一般采用在盤根盒壓帽位置設(shè)置溫度傳感器和油水傳感器，并根據(jù)這兩個傳感器的信息分析是否出現(xiàn)盤根刺漏和光桿干磨的現(xiàn)象。

2、而上述解決方法的拆裝采用螺栓等固定方式，操作較為麻煩，并且溫度傳感器、油水傳感器和信息處理設(shè)備需要一直通電，這樣需要架設(shè)大量電線或者采用人工頻繁更換電源，會浪費(fèi)較多的人力和物力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法對溫度傳感器、油水傳感器和信息處理設(shè)備進(jìn)行電量控制的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，包括盤根盒壓帽和設(shè)置于盤根盒壓帽頂部的抽油機(jī)光桿，所述抽油機(jī)光桿的底端貫穿盤根盒壓帽，所述盤根盒壓帽的頂部位置設(shè)有監(jiān)測設(shè)備，所述監(jiān)測設(shè)備包括防爆控制盒，所述防爆控制盒的一側(cè)設(shè)有定位結(jié)構(gòu)，所述定位結(jié)構(gòu)用于將防爆控制盒固定在盤根盒壓帽的頂部位置，所述定位結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)有測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)用于監(jiān)測工作信息，所述防爆控制盒用于根據(jù)工作信息進(jìn)行預(yù)警，所述工作信息包括環(huán)境溫度、抽油機(jī)光桿的表面溫度和定位結(jié)構(gòu)中是否存在水或者原油。

4、進(jìn)一步地，所述定位結(jié)構(gòu)包括兩個定位件，兩個所述定位件組成一個圓環(huán)形狀的定位環(huán)，所述定位環(huán)套設(shè)于盤根盒壓帽的外壁，所述定位環(huán)的一側(cè)設(shè)有鉸鏈，所述鉸鏈用于連接兩個定位件并使兩個定位件可以相對轉(zhuǎn)動，所述定位環(huán)的另一側(cè)設(shè)有搭扣，所述搭扣用于對兩個定位件的相對轉(zhuǎn)動進(jìn)行限定。

5、進(jìn)一步地，所述定位件的頂部固定連接有裝置盒蓋，所述裝置盒蓋的內(nèi)壁固定連接有丁晴膠皮，所述丁晴膠皮的內(nèi)側(cè)和抽油機(jī)光桿的側(cè)壁貼合。

6、進(jìn)一步地，所述測試結(jié)構(gòu)包括低功耗油水檢測傳感器，所述低功耗油水檢測傳感器包括不銹鋼傳感器本體，所述不銹鋼傳感器本體貫穿其中一個定位件的側(cè)壁并和定位件固定連接，所述不銹鋼傳感器本體的一端固定連接有透明鋼化玻璃，所述透明鋼化玻璃的內(nèi)側(cè)設(shè)有監(jiān)測電路板，所述不銹鋼傳感器本體的另一端固定連接有第一防水電纜保護(hù)接頭，所述第一防水電纜保護(hù)接頭的內(nèi)壁插接有第一耐原油電纜。

7、進(jìn)一步地，所述測試結(jié)構(gòu)還包括低功耗紅外測溫傳感器，所述低功耗紅外測溫傳感器包括第二防水電纜保護(hù)接頭，其中一個所述定位件的頂部固定連接有固定板，所述第二防水電纜保護(hù)接頭穿透固定板并和固定板固定連接，所述第二防水電纜保護(hù)接頭的一端固定連接有傳感器本體，所述傳感器本體遠(yuǎn)離第二防水電纜保護(hù)接頭的一端固定連接有壓帽，所述壓帽的內(nèi)側(cè)設(shè)有紅外溫度探頭，所述紅外溫度探頭遠(yuǎn)離壓帽的一端設(shè)有電路板，所述電路板遠(yuǎn)離紅外溫度探頭的一端設(shè)有第二耐原油電纜，所述第二耐原油電纜和第二防水電纜保護(hù)接頭插接配合。

8、一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

9、信息采集模塊用于獲取工作信息；

10、信息處理模塊用于根據(jù)工作信息控制供電輸出，并根據(jù)工作信息判斷盤根和抽油機(jī)光桿的狀態(tài)；

11、lora模塊用于對盤根和抽油機(jī)光桿的狀態(tài)進(jìn)行傳輸。

12、進(jìn)一步地，所述信息采集模塊包括：

13、溫度監(jiān)測單元用于對環(huán)境溫度和抽油機(jī)光桿的表面溫度進(jìn)行監(jiān)測；

14、油水監(jiān)測單元用于對盤根中的液體進(jìn)行監(jiān)測；

15、電池電量采集單元用于獲取外接電池電量信息。

16、進(jìn)一步地，所述信息處理模塊包括：

17、供電管理單元用于對供電模塊進(jìn)行控制，供電管理單元有低功耗和正常功耗兩種模式，低功耗模式僅對油水監(jiān)測單元和rtc單元供電，正常功耗模式用于對低功耗紅外測溫傳感器、電池電量處理單元和lora模塊供電；

18、rtc單元用于定時喚醒供電管理單元的正常功耗模式；

19、處理電路用于對低功耗油水檢測傳感器獲取的信息進(jìn)行前置處理生成喚醒信號，用以喚醒供電管理單元的正常功耗模式；

20、電池電量處理單元用于對外接電池電量信息進(jìn)行分析。

21、進(jìn)一步地，所述處理電路包括微控制器u1、電壓開關(guān)控制芯片u2、電容c1、電阻r1、電阻r2和電阻r3；

22、其中，低功耗油水檢測傳感器獲取的信號leakin分兩路輸入處理電路，一路經(jīng)過電容c1進(jìn)入微控制器u1的wakeup端口，用于喚醒供電管理單元的正常功耗模式；另一路進(jìn)入微控制器u1的io端口，作為油水監(jiān)測報警信號，電阻r1接地用于保持微控制器u1使能；

23、微控制器u1的poweren端口將wakeup端口接收的信號輸出至電壓開關(guān)控制芯片u2的en端口，用于對電壓開關(guān)控制芯片u2的in和out端口進(jìn)行控制，電壓開關(guān)控制芯片u2的in端口作為輸入端，用于連接外界電源的輸入，電壓開關(guān)控制芯片u2的out作為輸出端，用于對低功耗紅外測溫傳感器、電池電量處理單元和lora模塊進(jìn)行供電，電阻r2作為下拉電阻，保持電壓開關(guān)控制芯片u2使能，電阻r3的兩端分別接入電壓開關(guān)控制芯片u2的ilim端口和gnd接口，用于設(shè)置電壓開關(guān)控制芯片u2的in和out端口的最大電流，并且電阻r2和電阻r3接地。

24、進(jìn)一步地，所述電池電量處理單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將外接電池電量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；dma總線用于直接讀取數(shù)字信號。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

26、1、本發(fā)明可以使整個系統(tǒng)在日常工作的過程中處于低功耗模式運(yùn)行，僅僅獲取低功耗油水檢測傳感器的信息，以保證當(dāng)出現(xiàn)盤根刺漏時第一時間通知工作人員，并且周期性地喚醒整個系統(tǒng)，獲取外接電池電量和低功耗紅外測溫傳感器的信息，保證出現(xiàn)光桿干磨時，盡快通知工作人員進(jìn)行維護(hù)，相較于常見的自動監(jiān)測系統(tǒng)來說，整個系統(tǒng)的待機(jī)時間更長，不需要架設(shè)大量電線和頻繁更換電源，可以有效節(jié)約人力資源，并且保證在出現(xiàn)抽油機(jī)盤根刺漏或光桿干磨時觸發(fā)警報的實(shí)時性。

27、2、本發(fā)明先通過兩個定位件的開合，并通過搭扣和鉸鏈的配合，可以快速便捷地將定位件安裝在盤根盒壓帽上，相較于常見的監(jiān)測方法來說，拆裝防爆控制盒的操作更加便捷，并且丁晴膠皮可以避免水和灰塵進(jìn)入兩個定位件中，導(dǎo)致影響抽油機(jī)光桿的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，包括盤根盒壓帽(1)和設(shè)置于盤根盒壓帽(1)頂部的抽油機(jī)光桿(3)，所述抽油機(jī)光桿(3)的底端貫穿盤根盒壓帽(1)，其特征在于，所述盤根盒壓帽(1)的頂部位置設(shè)有監(jiān)測設(shè)備(2)，所述監(jiān)測設(shè)備(2)包括防爆控制盒(11)，所述防爆控制盒(11)的一側(cè)設(shè)有定位結(jié)構(gòu)，所述定位結(jié)構(gòu)用于將防爆控制盒(11)固定在盤根盒壓帽(1)的頂部位置，所述定位結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)有測試結(jié)構(gòu)，所述測試結(jié)構(gòu)用于監(jiān)測工作信息，所述防爆控制盒(11)用于根據(jù)工作信息進(jìn)行預(yù)警，所述工作信息包括環(huán)境溫度、抽油機(jī)光桿(3)的表面溫度和定位結(jié)構(gòu)中是否存在水或者原油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)包括兩個定位件(6)，兩個所述定位件(6)組成一個圓環(huán)形狀的定位環(huán)，所述定位環(huán)套設(shè)于盤根盒壓帽(1)的外壁，所述定位環(huán)的一側(cè)設(shè)有鉸鏈(7)，所述鉸鏈(7)用于連接兩個定位件(6)并使兩個定位件(6)可以相對轉(zhuǎn)動，所述定位環(huán)的另一側(cè)設(shè)有搭扣(15)，所述搭扣(15)用于對兩個定位件(6)的相對轉(zhuǎn)動進(jìn)行限定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述定位件(6)的頂部固定連接有裝置盒蓋(8)，所述裝置盒蓋(8)的內(nèi)壁固定連接有丁晴膠皮，所述丁晴膠皮的內(nèi)側(cè)和抽油機(jī)光桿(3)的側(cè)壁貼合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述測試結(jié)構(gòu)包括低功耗油水檢測傳感器(14)，所述低功耗油水檢測傳感器(14)包括不銹鋼傳感器本體(18)，所述不銹鋼傳感器本體(18)貫穿其中一個定位件(6)的側(cè)壁并和定位件(6)固定連接，所述不銹鋼傳感器本體(18)的一端固定連接有透明鋼化玻璃(20)，所述透明鋼化玻璃(20)的內(nèi)側(cè)設(shè)有監(jiān)測電路板(19)，所述不銹鋼傳感器本體(18)的另一端固定連接有第一防水電纜保護(hù)接頭(17)，所述第一防水電纜保護(hù)接頭(17)的內(nèi)壁插接有第一耐原油電纜(16)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述測試結(jié)構(gòu)還包括低功耗紅外測溫傳感器(9)，所述低功耗紅外測溫傳感器(9)包括第二防水電纜保護(hù)接頭(22)，其中一個所述定位件(6)的頂部固定連接有固定板，所述第二防水電纜保護(hù)接頭(22)穿透固定板并和固定板固定連接，所述第二防水電纜保護(hù)接頭(22)的一端固定連接有傳感器本體(23)，所述傳感器本體(23)遠(yuǎn)離第二防水電纜保護(hù)接頭(22)的一端固定連接有壓帽(26)，所述壓帽(26)的內(nèi)側(cè)設(shè)有紅外溫度探頭(25)，所述紅外溫度探頭(25)遠(yuǎn)離壓帽(26)的一端設(shè)有電路板(24)，所述電路板(24)遠(yuǎn)離紅外溫度探頭(25)的一端設(shè)有第二耐原油電纜(21)，所述第二耐原油電纜(21)和第二防水電纜保護(hù)接頭(22)插接配合。

6.用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置的自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信息采集模塊包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述信息處理模塊包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述處理電路包括微控制器u1、電壓開關(guān)控制芯片u2、電容c1、電阻r1、電阻r2和電阻r3；

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電池電量處理單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將外接電池電量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；dma總線，所述dma總線用于直接讀取數(shù)字信號。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及抽油機(jī)盤根監(jiān)測領(lǐng)域，具體為一種抽油機(jī)盤根刺漏及光桿干磨自動監(jiān)測裝置及系統(tǒng)，包括盤根盒壓帽和設(shè)置于盤根盒壓帽頂部的抽油機(jī)光桿，抽油機(jī)光桿的底端貫穿盤根盒壓帽，盤根盒壓帽的頂部位置設(shè)有監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測設(shè)備包括防爆控制盒，防爆控制盒的一側(cè)設(shè)有定位結(jié)構(gòu)，定位結(jié)構(gòu)用于將防爆控制盒固定在盤根盒壓帽的頂部位置，定位結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)有測試結(jié)構(gòu)；本發(fā)明先通過兩個定位件的開合，并通過搭扣和鉸鏈的配合，可以快速便捷地將定位件安裝在盤根盒壓帽上，相較于常見的監(jiān)測方法來說，拆裝防爆控制盒的操作更加便捷，并且丁晴膠皮可以避免水和灰塵進(jìn)入兩個定位件中，導(dǎo)致影響抽油機(jī)光桿的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：馬澤龍,王翰,任國選,石欣宇,冉蔚為
受保護(hù)的技術(shù)使用者：利文凱博國際能源技術(shù)（北京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28