一种抽油机天轮运转异常预警系统及方法与流程

本发明属于油田采油工程领域，具体涉及一种抽油机天轮运转异常预警系统及方法。

背景技术：

1、直抽式抽油机在现场应用普遍一种机械设备，如图1为抽油机示意图主要由悬绳器、翻转轮、平台、天轮、电机、机架、配重箱、扶正装置、控制箱和底座等部件组成，运行原理：电机通过皮带(天轮、翻转轮为皮带提供导向作用)带动抽油杆上下运动进行抽吸达到生产的目的，在运行过程中天轮(见图2及图3天轮剖面图)轴承因位置受限，是否存在裂痕无法进行详细检查及保养维护，存在一定安全隐患，近年来直抽式抽油机天轮断裂造成次生事故频发，严重影响了油气上产及现场安全生产。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抽油机天轮运转异常预警系统及方法，以解决现有技术中天轮轴承因位置受限，是否存在裂痕无法进行详细检查及保养维护的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种抽油机天轮运转异常预警系统，包括：控制单元、检测单元和报警单元；所述检测单元设置在抽油机天轮上用于检测皮带位置，且检测单元与控制单元电连接，报警单元与控制单元电连接；

4、所述检测单元用于检测皮带位置信息并传输给控制单元；

5、所述控制单元用于接收皮带位置信息并判断，并将判断结果传输至报警单元；

6、所述报警单元用于接收控制单元传输的信息并发出警报。

7、优选地，所述控制单元包括：显示装置、存储装置、调节装置和控制器；显示装置、存储装置和调节装置分别与控制器连接，且控制器分别与报警单元和检测单元连接；调节装置、存储装置分别与显示装置连接；

8、所述控制器用于接收皮带位置信息并根据预设的预警阈值判断，并将判断结果传输至报警单元；

9、所述调节装置用于调节检测预警阈值；

10、所述存储装置存储检测单元、报警单元、调节装置及控制器的信息及数据；

11、所述显示装置用于显示实时、预设及历史数据。

12、优选地，所述控制器设置在抽油机的控制箱内，通过电缆与检测单元连接，控制器与报警单元电连接。

13、优选地，所述检测单元包括：限位架和金属探测仪，限位架设置在抽油机的天轮处位于皮带两侧，金属探测仪固定在限位架上位于皮带下方，且金属探测仪与控制单元连接。

14、优选地，所述金属探测仪焊接在限位架上。

15、优选地，所述限位架焊接在直抽式抽油机上。

16、优选地，所述报警单元为警报器，与控制单元电连接。

17、本发明还公开了一种抽油机天轮运转异常预警方法，包括：

18、s1：检测单元检测皮带位置信息并传输给控制单元；

19、s2：控制单元接收皮带位置信息并判断，若皮带位置信息在预设阈值范围内，则抽油机正常工作，否则控制单元控制报警单元发出警报；

20、s3：报警单元发出警报后，操作员将抽油机停机。

21、优选地，所述检测单元包括：限位架和金属探测仪；天轮上的皮带内部有钢丝；s1中金属探测仪通过监测金属信号强弱，对皮带运行过程中位置信息进行检测。

22、优选地，所述s2中，当皮带与限位架之间的距离不大于设定值时，金属探测仪监测金属信号超出预设阈值，控制单元控制报警单元发出警报。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明公开了一种抽油机天轮运转异常预警系统及方法，检测单元设置在抽油机天轮上检测皮带位置，并将位置信息及时传输至控制单元，控制单元接收皮带位置信息并根据预设阈值判断，当监测到皮带位置异常时，控制报警单元发出警报，警示操作员停机检查设备，及时停机避免次生事故的发生，解决了目前抽油机天轮轴承位置因位置受限，无法实现对天轮轴承位置进行详细的检查、探伤及维护，无法有效掌握天轮轴承目前完好状态的问题，且不影响抽油机的正常工作。

技术特征：

1.一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，包括：控制单元、检测单元和报警单元；所述检测单元设置在抽油机天轮上用于检测皮带位置，且检测单元与控制单元电连接，报警单元与控制单元电连接；

2.根据权利要求1所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述控制单元包括：显示装置、存储装置、调节装置和控制器；显示装置、存储装置和调节装置分别与控制器连接，且控制器分别与报警单元和检测单元连接；调节装置、存储装置分别与显示装置连接；

3.根据权利要求2所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述控制器设置在抽油机的控制箱(9)内，通过电缆(13)与检测单元连接，控制器与报警单元电连接。

4.根据权利要求1所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述检测单元包括：限位架(11)和金属探测仪(12)，限位架(11)设置在抽油机的天轮(4)处位于皮带两侧，金属探测仪(12)固定在限位架(11)上位于皮带下方，且金属探测仪(12)与控制单元连接。

5.根据权利要求4所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述金属探测仪(12)焊接在限位架(11)上。

6.根据权利要求4所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述限位架(11)焊接在直抽式抽油机上。

7.根据权利要求1所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统，其特征在于，所述报警单元为警报器，与控制单元电连接。

8.基于权利要求1～7任意一项所述的一种抽油机天轮运转异常预警系统的预警方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的一种抽油机天轮运转异常预警方法，其特征在于，所述检测单元包括：限位架(11)和金属探测仪(12)；天轮(4)上的皮带内部有钢丝；s1中金属探测仪(12)通过监测金属信号强弱，对皮带运行过程中位置信息进行检测。

10.根据权利要求9所述的一种抽油机天轮运转异常预警方法，其特征在于，所述s2中，当皮带与限位架(11)之间的距离不大于设定值时，金属探测仪(12)监测金属信号超出预设阈值，控制单元控制报警单元发出警报。

技术总结本发明公开了一种抽油机天轮运转异常预警系统及方法，属于油田采油工程领域，检测单元设置在抽油机天轮上检测皮带位置，并将位置信息及时传输至控制单元，控制单元接收皮带位置信息并根据预设阈值判断，当监测到皮带位置异常时，控制报警单元发出警报，警示操作员停机检查设备，及时停机避免次生事故的发生，解决了目前抽油机天轮轴承位置因位置受限，无法实现对天轮轴承位置进行详细的检查、探伤及维护，无法有效掌握天轮轴承目前完好状态的问题，且不影响抽油机的正常工作。技术研发人员：杨文明,谭建华,刘洪涛,董丰硕,孟祥娟,周津捷,雷腾蛟,张超,张亚鹏,韩凯宾,杜小荣,刘生勇,陈宇翔,高淼,冯玉祥,段华庭,雷晓贤,张胜强,沈凯,邵长春受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20