抽油機(jī)節(jié)能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)下位機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、游梁式抽油機(jī)是石油開采的主要設(shè)備，由于抽油機(jī)特殊工況的要求，其驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載率較低，致使電能的利用率降低，增加了電能的損耗。另一方面，油田工作環(huán)境惡劣，怎樣把油井運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到中心控制室一直是個(gè)難題。 本文針對(duì)這種情況，提出了一種基于GPRS、晶閘管調(diào)壓及電力電容無功補(bǔ)償，將抽油機(jī)節(jié)能與遠(yuǎn)程監(jiān)控集成為一體的系統(tǒng)。該系統(tǒng)依據(jù)模塊化的設(shè)計(jì)理念，由三個(gè)主要的功能模塊組成，即：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端下位機(jī)、GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)

2、系統(tǒng)。本文研究的核心是系統(tǒng)下位機(jī)的設(shè)計(jì)。針對(duì)游梁式抽油機(jī)特有的運(yùn)行工況，從異步電機(jī)運(yùn)行原理出發(fā)，分析、論證了異步電機(jī)輕載運(yùn)行狀態(tài)下調(diào)壓節(jié)能的可行性，并進(jìn)行了下位機(jī)系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)調(diào)試工作。將下位機(jī)分為三相電參數(shù)采集模塊、主控模塊、晶閘管觸發(fā)模塊。本文設(shè)計(jì)了基于CS5463的三相電參數(shù)采集模塊，使得分散在油田中的抽油機(jī)在運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)三相電壓、電流通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端的互感器調(diào)理為弱電信號(hào)、經(jīng)三組CS5463的六路二階∑-△ADC模塊采樣計(jì)

3、算得到電壓、電流有效值及有功功率、無功功率、功率因數(shù)等運(yùn)行參數(shù)。本文所設(shè)計(jì)的主控模塊根據(jù)三相電參數(shù)采集模塊所測(cè)得的無功功率、功率因數(shù)進(jìn)行無功補(bǔ)償、晶閘管調(diào)壓控制，對(duì)被撬、竊電等異常工況產(chǎn)生實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)，這些參數(shù)及信號(hào)通過由西門子MC35i模塊建立的通過移動(dòng)通信網(wǎng)關(guān)的無線通信鏈路，以基于TCP/IP和UDP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)形式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，監(jiān)控中心即可以直觀地監(jiān)測(cè)抽油機(jī)運(yùn)行狀況，又可以遠(yuǎn)程控制起動(dòng)、停機(jī)、節(jié)能運(yùn)行與直接運(yùn)行切換