專利名稱：一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字示功儀，尤其涉及一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀。
背景技術(shù)：
示功儀主要分機(jī)械式和電子式兩種，機(jī)械式示功儀只能繪制示功圖，電子式示功儀除能繪制示功圖外，還可以打印出圖形上各點數(shù)據(jù)，目前已經(jīng)發(fā)展到與計算機(jī)連接或無線發(fā)射進(jìn)行信息傳輸，為示功圖資料的應(yīng)用提供了更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和方便的條件。分析示功圖可以了解油井實時動態(tài)及抽油裝置是否合理，同時，示功圖是抽油機(jī)井裝置故障診斷的重要依據(jù)之一，因此，示功圖測量的好壞對于整個抽油系統(tǒng)工作效率和自動化水平的提高具有非常重要的意義。示功儀的工作過程一般為:抽油機(jī)光桿載荷與位移的關(guān)系曲線系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理點(中心控制室)，通過監(jiān)測和油井計量分析系統(tǒng)軟件，實時顯示監(jiān)測功圖，也就是示功圖，利用示功圖分析油井工況，并計算出油井產(chǎn)液量。國內(nèi)外，在示功圖采集的方法研究上，對于載荷的測量，目前常用的方法是直接使用載荷傳感器來測量光桿載荷，這類方法較為成熟，測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定。對位移的測量方式上，目前常用的方法有拉線式測量、加速度傳感器測量以及超聲測量等。拉線式測量位移的方法存在儀器笨重、斷頭率高、局部磨損嚴(yán)重等不足，對現(xiàn)場操作造成了很多不便；加速度傳感器測量的位移由加速度雙重積分得到，此方法受到傳感器特性以及數(shù)據(jù)處理方法的影響。超聲波測量位移的方法數(shù)值較精準(zhǔn)，但易受到環(huán)境的干擾影響。為此，針對采油現(xiàn)場的迫切需求，提出了可靠穩(wěn)定的位移測量方法，形成實用的示功儀的設(shè)計方案，以徹底避免現(xiàn)有示功儀的缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀，以克服目前現(xiàn)有示功儀存在的上述不足。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):—種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字不功儀，包括廂體，所述廂體下方設(shè)有底座，底座下端設(shè)有載荷傳感器，所述廂體內(nèi)設(shè)有電池組，廂體頂端設(shè)有處理單元，處理單元下方連接有加速傳感器，所述廂體上方設(shè)有天線及超聲波傳感器，天線與電池組連接；所述載荷傳感器、加速傳感器和超聲波傳感器均通過信號電纜與處理單元連接。進(jìn)一步的，所述底座底端設(shè)有倒U形結(jié)構(gòu)，所述載荷傳感器位于倒U形結(jié)構(gòu)兩側(cè)。本實用新型的有益效果為:本實用新型集位移、載荷、溫度和壓力等多參數(shù)采集于一體，整合了存儲及通信模塊，實現(xiàn)了油井實時數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，提高了位移測量的精度，同時為抽油機(jī)井產(chǎn)液量的遠(yuǎn)程計量及工況診斷提供了有力的數(shù)據(jù)保障，另外該示功儀操作簡單、方便，自動完成檢測任務(wù)，并繪制示功圖，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
下面根據(jù)附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本實用新型實施例所述的一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例所述的一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀的工作原理框圖。圖中:1、處理單元；2、加速傳感器；3、天線；4、超聲波傳感器；5、電池組；6、廂體；7、載荷傳感器；8、底座；9、倒U形結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀，包括廂體6，所述廂體6下方設(shè)有底座8，底座8下端設(shè)有載荷傳感器7，所述廂體6內(nèi)設(shè)有電池組5，廂體6頂端設(shè)有處理單元1，處理單元I下方連接有加速傳感器2，廂體6上方設(shè)有天線3及超聲波傳感器4,天線3與電池組5連接；所述載荷傳感器7、加速傳感器2和超聲波傳感器4均通過信號電纜與處理單元I連接；所述底座8底端設(shè)有倒U形結(jié)構(gòu)9，所述載荷傳感器7位于倒U形結(jié)構(gòu)9兩側(cè)。如圖2所示，本實用新型使用這三種傳感器綜合測量，優(yōu)勢互補(bǔ)，將大大提高測量的可靠性、穩(wěn)定性，但如果僅僅是將多種傳感器測量位移的信息簡單地匯集一起，將導(dǎo)致信息量的激增，卻發(fā)現(xiàn)不了它們之間的聯(lián)系，不適當(dāng)?shù)奶幚矸椒o法利用多種信息有機(jī)組合所蘊含的新信息，浪費資源，所以本實用新型現(xiàn)有的位移測量技術(shù)基礎(chǔ)上，將加速度傳感器2與超聲波傳感器4測量數(shù)據(jù)進(jìn)行信息融合，研究加速度傳感器2與超聲波傳感器4數(shù)據(jù)之間本質(zhì)關(guān)系，利用信息融合方法和手段，提高示功儀的準(zhǔn)確性和可靠性；另外將多傳感器信息傳遞給處理單元I，選用TI MPS430平臺作為處理平臺1，實現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理，同時將數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過無線傳輸模塊傳遞給中心控制室，然后繪制出示功圖。示功圖分析可以了解油井實時動態(tài)及抽油裝置是否合理，同時示功圖是抽油機(jī)井裝置故障診斷的重要依據(jù)之一，因此，示功圖測量的好壞對于整個抽油系統(tǒng)工作效率和自動化水平的提高具有非常重要的意義。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀，包括廂體(6)，其特征在于:所述廂體(6)下方設(shè)有底座(8)，底座(8)下端設(shè)有載荷傳感器(7)，所述廂體￠)內(nèi)設(shè)有電池組(5)，廂體(6)頂端設(shè)有處理單元(I)，處理單元(I)下方連接有加速傳感器(2)，廂體(6)上方設(shè)有天線(3)及超聲波傳感器(4)，天線(3)與電池組(5)連接；所述載荷傳感器(7)、加速傳感器(2)和超聲波傳感器(4)均通過信號電纜與處理單元(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀，其特征在于:所述底座(8)底端設(shè)有倒U形結(jié)構(gòu)`(9)，所述載荷傳感器(7)位于倒U形結(jié)構(gòu)(9)兩側(cè)。
專利摘要本實用新型涉及一種基于多傳感器信息融合的抽油井?dāng)?shù)字示功儀，包括廂體，所述廂體下方設(shè)有底座，底座下端設(shè)有載荷傳感器，所述廂體內(nèi)設(shè)有電池組，廂體頂端設(shè)有處理單元，處理單元下方連接有加速傳感器，所述廂體上方設(shè)有天線及超聲波傳感器，天線與電池組連接。本實用新型的有益效果為本實用新型集位移、載荷、溫度和壓力等多參數(shù)采集于一體，整合了存儲及通信模塊，實現(xiàn)了油井實時數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，提高了位移測量的精度，同時為抽油機(jī)井產(chǎn)液量的遠(yuǎn)程計量及工況診斷提供了有力的數(shù)據(jù)保障，另外該示功儀操作簡單、方便，自動完成檢測任務(wù)，并繪制示功圖，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
文檔編號E21B47/12GK202946137SQ20122067406
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者薛小渠, 馬伯偉, 歐陽軍 申請人:北京華石同和信息技術(shù)有限公司