一种RTU预警处置抽油机安全运行保护系统及方法与流程

本发明涉及能源开采，尤其涉及一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统及方法。

背景技术：

1、煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。煤层气是近一二十年在国际上崛起的洁净优质能源和化工原料。

2、在煤层气开采过程中会使用到一种机器设备：抽油机，而目前，对于抽油机运行状态的监控主要靠人工现场巡检发现或视频观察判断，安全性低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统及方法，以解抽油机运行状态的监控主要靠人工现场巡检发现或视频观察判断，安全性低的技术问题。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，包括前端数据采集模块、rtu模块和后端监控模块，所述前端数据采集模块用于获取抽油机工作时的各项数据，并上传至rtu模块；所述rtu模块采用多级判断机制，对前端数据采集模块上传的数据进行分析，并发出控制指令，控制抽油机运行；所述后端监控模块用于实时监控抽油机的运行状态。

3、进一步的，所述限值报警一体化载荷仪获取的抽油机运行数据包括：抽油杆桩自重、抽油机配重、液体重量、摩擦阻力和出砂重量中的一种或多种。

4、进一步的，所述限值报警一体化载荷仪根据参数自动生成示功图，示功图根据标准示功图给出判断结果。

5、进一步的，所述判断结果包括：杆断、固定凡尔漏失、游动凡尔漏失、活塞出工作筒和出砂中的一种或多种。

6、进一步的，限值报警一体化载荷仪所获取数据，均通过zigbee无线通信的方式传输至rtu模块。

7、进一步的，所述前端数据采集模块还包括智能电表，所述智能电表获取的抽油机运行数据包括：电动机运行功率；智能电表获取的数据通过rs485有线通信的方式传输至rtu模块。

8、进一步的，所述多级判断机制为：将限值报警一体化载荷仪实时载荷重量作为一级判断数据，将限值报警一体化载荷仪生成的功图数据和智能电表的数据作为二级判断数据；当限值报警一体化载荷仪获取的数据超出设定一级判断数据时，立即停机，并通过后端监控模块发出警报，提醒工作人员；当限值报警一体化载荷仪的功图数据和智能电表获取的数据超出设定的二级判断数据时，仅通过后端监控模块发出警报，提醒工作人员。

9、进一步的，所述多级判断机制为：将限值报警一体化载荷仪生成的功图数据报警结果值作为二级判断数据；将智能电表获取数据的上限值和下限值作为二级判断数据。

10、进一步的，所述后端监控模块包括工作站，工作人员在工作站内实时监控抽油机运行状态。

11、一种rtu预警处置抽油机安全运行保护方法，包括如下步骤：

12、s1：通过前端数据采集模块获取抽油机工作时的各项数据，并上传至rtu模块；

13、s2：rtu模块采用多级判断机制，对前端数据采集模块上传的数据进行分析，并发出控制指令，控制抽油机运行；

14、s3：通过后端监控模块实时监控抽油机的运行状态。

15、本发明的有益效果在于：本发明通过智能程序控制抽油机在特殊情况下紧急停抽，无需人工现场操作或远程监控室控制，使得抽油机在井下或设备发生特殊生产情况，rtu通过相关数据紧急处置，保证了抽油机设备安全完好生产概率，整个过程自动动作，提高设备生产寿命，安全性更高。

技术特征：

1.一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，包括前端数据采集模块、rtu模块和后端监控模块，所述前端数据采集模块用于获取抽油机工作时的各项数据，并上传至rtu模块；所述rtu模块采用多级判断机制，对前端数据采集模块上传的数据进行分析，并发出控制指令，控制抽油机运行；所述后端监控模块用于实时监控抽油机的运行状态。

2.如权利要求1所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述前端数据采集模块包括限值报警一体化载荷仪，所述限值报警一体化载荷仪获取的抽油机运行数据包括：抽油杆桩自重、抽油机配重、液体重量、摩擦阻力和出砂重量中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述限值报警一体化载荷仪根据参数自动生成示功图，示功图根据标准示功图给出判断结果。

4.如权利要求3所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述判断结果包括：杆断、固定凡尔漏失、游动凡尔漏失、活塞出工作筒和出砂中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，限值报警一体化载荷仪所获取数据，均通过zigbee无线通信的方式传输至rtu模块。

6.如权利要求4所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述前端数据采集模块还包括智能电表，所述智能电表获取的抽油机运行数据包括：电动机运行功率；智能电表获取的数据通过rs485有线通信的方式传输至rtu模块。

7.如权利要求6所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述多级判断机制为：将限值报警一体化载荷仪实时载荷重量作为一级判断数据，将限值报警一体化载荷仪生成的功图数据和智能电表的数据作为二级判断数据；当限值报警一体化载荷仪获取的数据超出设定一级判断数据时，立即停机，并通过后端监控模块发出警报，提醒工作人员；当限值报警一体化载荷仪的功图数据和智能电表获取的数据超出设定的二级判断数据时，仅通过后端监控模块发出警报，提醒工作人员。

8.如权利要求6所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述多级判断机制为：将限值报警一体化载荷仪生成的功图数据报警结果值作为二级判断数据；将智能电表获取数据的上限值和下限值作为二级判断数据。

9.如权利要求1所述的一种rtu预警处置抽油机安全运行保护系统，其特征在于，所述后端监控模块包括工作站，工作人员在工作站内实时监控抽油机运行状态。

10.一种rtu预警处置抽油机安全运行保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种RTU预警处置抽油机安全运行保护系统及方法，该系统包括前端数据采集模块、RTU模块和后端监控模块，所述前端数据采集模块用于获取抽油机工作时的各项数据，并上传至RTU模块；所述RTU模块采用多级判断机制，对前端数据采集模块上传的数据进行分析，并发出控制指令，控制抽油机运行；所述后端监控模块用于实时监控抽油机的运行状态。本发明无需人工现场操作或远程监控室控制，使得抽油机在井下或设备发生特殊生产情况，RTU通过相关数据紧急处置，保证了抽油机设备安全完好生产概率，整个过程自动动作，提高设备生产寿命，安全性更高。技术研发人员：房大志,包凯,胡苏兵,蔡道汉,宫少壮,潘俊鸥,李成龙,魏猛,崔海洋受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9