抽油機節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)下位機設(shè)計.pdf

1、游梁式抽油機是石油開采的主要設(shè)備，由于抽油機特殊工況的要求，其驅(qū)動電機負載率較低，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，怎樣把油井運行的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到中心控制室一直是個難題。 本文針對這種情況，提出了一種基于GPRS、晶閘管調(diào)壓及電力電容無功補償，將抽油機節(jié)能與遠程監(jiān)控集成為一體的系統(tǒng)。該系統(tǒng)依據(jù)模塊化的設(shè)計理念，由三個主要的功能模塊組成，即：現(xiàn)場監(jiān)控終端下位機、GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和監(jiān)控中心計算機

2、系統(tǒng)。本文研究的核心是系統(tǒng)下位機的設(shè)計。針對游梁式抽油機特有的運行工況，從異步電機運行原理出發(fā)，分析、論證了異步電機輕載運行狀態(tài)下調(diào)壓節(jié)能的可行性，并進行了下位機系統(tǒng)各模塊的設(shè)計調(diào)試工作。將下位機分為三相電參數(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在運行過程中的實時三相電壓、電流通過現(xiàn)場監(jiān)控終端的互感器調(diào)理為弱電信號、經(jīng)三組CS5463的六路二階∑-△ADC模塊采樣計

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)等運行參數(shù)。本文所設(shè)計的主控模塊根據(jù)三相電參數(shù)采集模塊所測得的無功功率、功率因數(shù)進行無功補償、晶閘管調(diào)壓控制，對被撬、竊電等異常工況產(chǎn)生實時報警信號，這些參數(shù)及信號通過由西門子MC35i模塊建立的通過移動通信網(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)控中心計算機系統(tǒng)，監(jiān)控中心即可以直觀地監(jiān)測抽油機運行狀況，又可以遠程控制起動、停機、節(jié)能運行與直接運行切換