本公開內(nèi)容總體上涉及桿式泵控制器，具體而言，涉及用于將桿式泵控制器位置與負(fù)載值配對的方法和裝置。

背景技術(shù)：

抽油機(jī)用于操作從油井抽油的井下泵。在某些情況下，桿式泵控制器在抽油機(jī)的操作過程中收集數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生幫助確定抽油機(jī)及其相關(guān)部件的性能的示功圖。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文公開的示例性方法包括：借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值，將第一時間值分配給確定的第一位置值，接收光桿的第一負(fù)載值，將第二時間值分配給第一負(fù)載值的各值，基于無線通信延遲值，將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值，及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

示例性桿式泵控制器包括：第一處理器，用以借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值；將第一時間值分配給第一位置值；接收光桿的第一負(fù)載值；將第二時間值分配給第一負(fù)載值的各值；基于無線通信延遲值，將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值；及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

示例性有形計算機(jī)可讀介質(zhì)具有當(dāng)被執(zhí)行時使得機(jī)器執(zhí)行以下操作的指令：借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值，將第一時間值分配給確定的第一位置值，接收光桿的第一負(fù)載值，將第二時間值分配給第一負(fù)載值的各值，基于無線通信延遲值，將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值，及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

附圖說明

圖1顯示了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的包括示例性裝置的抽油機(jī)。

圖2示出了用于采樣及接收已知抽油機(jī)的光桿的負(fù)載值和位置值的示例性時間序列。

圖3A顯示了在圖1的示例性裝置將光桿的位置值與負(fù)載值同步并配對之前產(chǎn)生的示例性參考表。

圖3B示出了考慮到無線通信延遲情況下由圖1的示例性裝置產(chǎn)生的另一個示例性參考表。

圖3C顯示了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的由圖1的示例性裝置產(chǎn)生的示例性參考表。

圖4-7是表示可以用于實施圖1的示例性裝置的示例性方法的流程圖。

圖8是實施圖4-7的方法和/或圖1的裝置的處理器平臺。

附圖沒有按照比例。在可能的情況下，相同的參考標(biāo)記在附圖和所附文字說明通篇中用于指代相同或相似的部分。

具體實施方式

抽油機(jī)或往復(fù)桿式泵系統(tǒng)經(jīng)常使用的診斷設(shè)備或示功圖來確定或分析操作特性。泵示功圖可以提供通過在操作過程中收集與抽油機(jī)相關(guān)的數(shù)據(jù)和/或使用數(shù)學(xué)模型或波動方程確定的位置相對于時間數(shù)據(jù)，負(fù)載相對于時間數(shù)據(jù)，和負(fù)載相對于位置數(shù)據(jù)。為了提高泵示功圖的準(zhǔn)確性，以相對高的頻率測量光桿負(fù)載值和光桿位置值(例如，大于20Hz)。此外，為了確保所產(chǎn)生的示功圖的準(zhǔn)確性，給予光桿的特定測量負(fù)載(例如，力)應(yīng)與光桿的測量行程位置關(guān)聯(lián)或配對(例如同步)。未能將測量負(fù)載與測量負(fù)載時光桿的行程位置關(guān)聯(lián)或配對可以導(dǎo)致不正確的數(shù)據(jù)，及因此的不正確的示功圖。因而，將負(fù)載與光桿的位置值同步顯著增大了泵示功圖的準(zhǔn)確性。

一些抽油機(jī)采用安裝到光桿的負(fù)載單元來測量光桿的負(fù)載和位置傳感器以確定光桿的位置。負(fù)載單元和/或位置傳感器通常使用數(shù)據(jù)傳輸電纜通過有線連接耦合到桿式泵控制器。由于有線連接，桿式泵控制器基本上在檢測到對應(yīng)于測量的負(fù)載值的光桿位置的同時接收測量的負(fù)載值。結(jié)果，由于實際上不存在與有線連接相關(guān)聯(lián)的時間延遲，在第一采樣時間的第一光桿位置值和在第一采樣時間的第一光桿負(fù)載值被適當(dāng)?shù)嘏鋵?。此外，借助有線連接，桿式泵控制器使用單一定時器確定負(fù)載值和位置值的采樣頻率，從而消除了對定時器漂移的顧慮。然而，有線連接或電纜常常會損壞，因為有線連接的電纜受到重復(fù)的運(yùn)動，可能會導(dǎo)致電纜扭曲。結(jié)果，通過有線連接耦合到桿式泵控制器的光桿負(fù)載單元需要增加維護(hù)。

為了減少與負(fù)載單元和桿式泵控制器之間的有線連接相關(guān)聯(lián)的維護(hù)，一些已知的抽油機(jī)采用無線通信鏈路來將由負(fù)載單元測量的負(fù)載值傳輸?shù)綏U式泵控制器。然而，負(fù)載單元信號的無線傳輸引入了時間延遲(例如，無線通信延遲和定時器漂移)。例如，無線通信通常包括在無線通信鏈路傳送信號的時間與桿式泵控制器接收信號的時間之間的無線通信延遲。結(jié)果，在第一采樣時間的第一光桿負(fù)載值在相對于測量或確定光桿位置值的時間的偏移的時間由桿式泵控制器接收。此外，在某些示例中，由第一定時器控制獲得光桿位置值的采樣頻率，由第二定時器控制獲得光桿負(fù)載值的采樣頻率。雖然第一和第二定時器最初是同步的，但第一定時器的漂移往往是不同于第二定時器的漂移，使得第一定時器的采樣頻率與第二定時器的采樣頻率不同。相比于由于在無線通信鏈路和桿式泵控制器之間的無線通信延遲的偏移量，漂移可能會導(dǎo)致獲得的樣本更多的偏移量(例如，相比于恒定的偏移量的可變偏移量)。因此，定時器的漂移可能會導(dǎo)致可變偏移量，其在將光桿位置值與光桿負(fù)載值配對時會是難以確定的。

結(jié)果，當(dāng)光桿處于特定的行程位置時負(fù)載單元提供負(fù)載單元信號可能與由桿式泵控制器確定的光桿行程位置不對應(yīng)。換言之，桿式泵控制器可以在第一時間接收或確定光桿位置值，而桿式泵控制器可以在與第一時間不同的第二時間通過無線通信鏈路接收與光桿位置相對應(yīng)的測量負(fù)載值。結(jié)果，測量負(fù)載值與適當(dāng)?shù)墓鈼U位置值不同步或配對。如上所述，未能正確地使測量負(fù)載值與相應(yīng)的光桿位置值配對導(dǎo)致在產(chǎn)生泵示功圖時的不準(zhǔn)確性。減少在負(fù)載單元信號和對應(yīng)于負(fù)載信號的位置信號之間的延遲，一些示例性裝置數(shù)字化模擬負(fù)載單元信號(例如，毫伏級信號)，并將數(shù)字信號傳送到桿式泵控制器的接收器。接收器可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換回模擬信號。然而，這樣的方法可能會導(dǎo)致例如由于增益(例如，功率增益)的不準(zhǔn)確性。

本文所公開的方法和裝置識別或確定抽油機(jī)的整個行程中的光桿位置和/或確定在光桿位置給予光桿的相應(yīng)負(fù)載。換句話說，本文所公開的方法和裝置使確定的光桿位置值與在光桿位置給予光桿的適當(dāng)相應(yīng)或各自測量負(fù)載值同步和/或配對。具體地說，本文所公開的方法和裝置考慮了在無線傳送的負(fù)載信號(例如表示給予光桿的力)與相應(yīng)的位置信號(例如表示在測量光桿上的負(fù)載時光桿的位置)之間的時間延遲。因此，本文所公開的方法和裝置使得光桿的負(fù)載值與光桿的位置值同步和/或配對。在不對光桿的給定位置補(bǔ)償如本文公開的傳輸延遲的情況下，光桿的測量位置值可能與測量的負(fù)載不正確地相關(guān)聯(lián)。

為了使負(fù)載值和位置值同步和/或配對，本文所公開的方法和裝置以相似的采樣頻率(例如，20赫茲)獲得光桿的位置值和負(fù)載值。例如，位置傳感器以一定采樣頻率執(zhí)行光桿的位置測量，該采樣頻率類似于負(fù)載傳感器或單元獲得光桿的負(fù)載值的采樣頻率。為了提供相似的采樣頻率，本文所公開的方法和裝置使用與位置傳感器相關(guān)聯(lián)的第一定時器和與負(fù)載傳感器相關(guān)聯(lián)的第二定時器。為了顯著減少與定時器相關(guān)的計時器漂移，本文所公開的方法和裝置周期性地(例如大約每100毫秒)同步定時器。此外，本文所公開的方法和裝置估計由無線通信鏈路(例如，無線傳輸系統(tǒng))引起的平均時間延遲。

在操作過程中，示例性桿式泵控制器確定和/或接收光桿的位置相對于時間測量和負(fù)載相對于時間測量。桿式泵控制器將負(fù)載相對于時間測量偏離或修正由無線通信鏈路引起的估計平均時間延遲。當(dāng)接收的負(fù)載值的調(diào)整時間值與接收的位置值的時間值不對應(yīng)時，本文所公開的方法和裝置確定與位置相對于時間值相關(guān)聯(lián)的負(fù)載值?？商鎿Q地，本文所公開的方法和裝置確定與負(fù)載相對于偏離時間值相關(guān)聯(lián)的位置值。

借助考慮無線傳輸延遲和定時器漂移，本文所公開的方法和裝置基于相對于調(diào)整時間的接收負(fù)載值和相對于時間的位置值數(shù)學(xué)上確定或配對負(fù)載測量與位置測量。本文所公開的一些方法和裝置采用插值法將光桿的測量負(fù)載與光桿的位置相關(guān)聯(lián)。例如，本文所公開的示例性桿式泵控制器在數(shù)學(xué)上確定對應(yīng)于抽油機(jī)的控制器確定或接收的光桿的各自位置值的負(fù)載值。在一些示例中，本文所公開的示例性桿式泵控制器在數(shù)學(xué)上確定對應(yīng)于抽油機(jī)的控制器接收的光桿的各自負(fù)載值的位置值。

圖1顯示了抽油機(jī)100，可用于從油井102生產(chǎn)石油。抽油機(jī)100包括底座104、游梁支柱106和步進(jìn)梁108。步進(jìn)梁108可以用于借助托梁112使光桿110相對于油井102往復(fù)運(yùn)動。抽油機(jī)100包括發(fā)動機(jī)或電機(jī)114，其驅(qū)動皮帶和滑輪系統(tǒng)116轉(zhuǎn)動齒輪箱118，并依次轉(zhuǎn)動曲柄臂120和配重121。連桿122連接在曲柄臂120和步進(jìn)梁108之間，以使得曲柄臂120的旋轉(zhuǎn)移動連桿122和步進(jìn)梁108。隨著步進(jìn)梁108繞支點和/或鞍形軸承124旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)梁108移動馬頭126和光桿110。

為了檢測曲柄臂120何時完成一個周期和/或通過一個特定的角度位置，第一傳感器128相鄰于曲柄臂120耦合。為了檢測和/或監(jiān)視電機(jī)114的旋轉(zhuǎn)數(shù)量，第二傳感器130相鄰于電機(jī)114耦合。從第一傳感器128和/或第二傳感器130獲得的數(shù)據(jù)可用于確定(例如，測量或推斷)在抽油機(jī)100的整個行程中光桿110的位置。

為了測量或檢測在操作過程中給予光桿110的負(fù)載(例如，力)，示例性抽油機(jī)100采用了負(fù)載測量組件132。負(fù)載測量組件132包括負(fù)載傳感器134(例如，負(fù)載單元)和無線通信裝置136(例如，通過電纜164連接)。負(fù)載單元134被定位或耦合到光桿110，無線通信裝置136將由負(fù)載傳感器134測量的負(fù)載傳送到桿式泵控制器138。在所示的示例中，桿式泵控制器138和無線通信裝置136之間的通信例如可以借助無線電頻率來完成。例如，桿式泵控制器136和無線通信裝置138各自的收發(fā)器156和146實現(xiàn)了在桿式泵控制器138和無線通信設(shè)備136之間的通信。例如，在無線通信設(shè)備136和桿式泵控制器138之間的通信可以通過雙向高帶寬(例如，57600波特或更高)的無線網(wǎng)絡(luò)或通信鏈路建立。在一些示例中，例如在無線通信裝置136包括主定時器152且桿式泵控制器138包括從定時器142時，在無線通信裝置136和桿式泵控制器138之間的通信可以通過單向高帶寬的無線網(wǎng)絡(luò)或通信鏈路建立。

所示示例的無線通信裝置136包括處理器140、從定時器142、輸入/輸出接口144、收發(fā)器146和儲存接口或存儲器148。從負(fù)載荷傳感器134(例如，負(fù)載單元)獲得的數(shù)據(jù)由輸入/輸出(I/O)設(shè)備144接收，可以存儲在存儲器148中，存儲器148可以由處理器140訪問。例如，在操作過程中，處理器140在采樣周期(例如，每50毫秒，每一秒等)中從負(fù)載傳感器134接收負(fù)載值。在一些示例中，處理器140和/或負(fù)載傳感器134采用從定時器142確定采樣周期和/或確定何時請求、發(fā)送和/或接收來自負(fù)載傳感器134的數(shù)據(jù)(例如，測量的負(fù)載值)。在一些示例中，處理器140還采用從定時器142確定何時將數(shù)據(jù)(例如，測量的負(fù)荷值)發(fā)送到桿式泵控制器138。

所示示例的桿式泵控制器138包括處理器150、主定時器152、輸入/輸出接口154、收發(fā)器156和儲存接口或存儲器158及時鐘159。從第一和第二傳感器128和130獲得的數(shù)據(jù)由桿式泵控制器138的輸入/輸出(I/O)設(shè)備154接收并存儲在存儲器158中，存儲器158可由處理器150訪問。例如，在操作過程中，處理器150在采樣周期(例如，每50毫秒，每一秒等)中接收和/或基本上同時接收來自第一傳感器128的曲柄脈沖計數(shù)或脈沖、來自第二傳感器130的相對于時間的電機(jī)脈沖計數(shù)和/或脈沖。在一些示例中，處理器150和/或第一和第二傳感器128和130采用主定時器152確定采樣周期和/或確定何時請求、發(fā)送和/或接收來自第一和第二傳感器128和130的數(shù)據(jù)(例如，測量的參數(shù)值)。

在操作中，桿式泵控制器138基于由第一傳感器128和/或第二傳感器130提供的信號值，隨抽油機(jī)100移動通過行程周期，測量或推斷光桿110的位置。桿式泵控制器138隨光桿110移動通過行程周期，接收光桿110的負(fù)載值。然而，在從無線通信裝置136傳送負(fù)載值和桿式泵控制器138接收所傳送的負(fù)載值之間的時間延遲可能會使得相應(yīng)的位置值的時間戳不同于所接收的負(fù)載值的時間戳，導(dǎo)致位置值和負(fù)載值不準(zhǔn)確的配對。

例如，圖2示出了時序序列200，用于在桿式泵控制器138采樣和接收負(fù)載值和位置值?？梢栽谔囟ǖ囊惶旎蛱囟ǖ臅r間獲得第一組的跡線202、204和206。在由跡線202、204和206表示的序列中，負(fù)載208由無線通信裝置136在時間T_ML測量。如上所述，編程無線通信裝置136以在一定的頻率，例如每50毫秒，讀取并傳送樣本。桿式泵控制器138在時間T_MP測量光桿110的位置210。在一定時間量后(例如，無線通信和傳輸延遲212)，桿式泵控制器138在時間T_RL從無線通信裝置136接收測量的負(fù)荷214。

第二組跡線216、218和220表示相對于第一組的跡線202、204和206不同的一天和/或時間。在跡線216-220所表示的序列中，負(fù)載208’由無線通信裝置136測量，光桿110的位置210’由桿式泵控制器138測量，測量負(fù)載214’由桿式泵控制器138接收。在所示的示例中，用于位置和負(fù)載的采樣頻率相同或?qū)嵸|(zhì)上類似的(例如，每50毫秒)。如跡線202-206與216-220的比較所示的，在無線通信裝置136和桿式泵泵控制器138各自的定時器142和152中的漂移和/或誤差222可能導(dǎo)致測量位置的時間T_MP和測量負(fù)載的時間T_ML(例如，采樣頻率)明顯隨時間波動或漂移。因此，即使無線通信延遲212可以是常數(shù)，但定時器漂移222是可變值，其影響無線通信延遲212。例如，盡管定時器漂移可以在抽油機(jī)100的幾個連續(xù)行程中恒定，但在主定時器152和從定時器142之間的定時器漂移222可以明顯隨著時間的推移(例如，在抽油機(jī)100的四或六個連續(xù)行程后)漂移，從而導(dǎo)致在采樣周期或頻率中的不準(zhǔn)確性。例如，已知的晶體振蕩器的定時器漂移222可以導(dǎo)致百萬分之10(ppm)以上的時鐘漂移。這樣的定時器漂移可能發(fā)生在主定時器152、從定時器142和/或主定時器152和從定時器142兩者。例如，10ppm量級的誤差可能會導(dǎo)致在0.85秒/天的定時器漂移。在一些此類示例中，50毫秒的采樣周期可能導(dǎo)致每100秒1毫秒的定時器漂移。

圖1的示例性桿式泵控制器138被配置為考慮了例如如圖2所示的時間延遲。為了考慮圖2所示的上述無線通信延遲212和定時器漂移222，示例性桿式泵控制器138被配置為考慮在由桿式泵控制器138接收負(fù)載值的時間與由桿式泵控制器138測量位置的時間之間的時間偏移。示例性偏移確定可以使用以下等式(1)來說明。

等式(1)：(T_RL-T_MP)＝(T_RL-T_ML)-(T_MP-T_ML)；

其中，T_RL＝桿式泵控制器138接收負(fù)載測量的時間；T_MP＝桿式泵控制器138測量位置的時間；T_ML＝無線通信裝置136測量負(fù)載值的時間。值(T_RL-T_ML)表示無線通信或傳輸延遲。無線通信延遲例如可以是由桿式泵控制器138與無線通信裝置136之間的傳輸和廣播時間引起的一定延遲量。值(T_MP-T_ML)表示在主定時器152與從定時器142之間的定時器漂移值(例如在約為零與采樣頻率(例如50毫秒)之間的值)。

為了使各自的位置值與各自的負(fù)載值同步和/或配對，將無線通信延遲(T_RL-T_ML)確定為恒定值(例如，通過校準(zhǔn)過程)，借助主定時器152和從定時器142之間的周期性同步(例如每100秒)校正定時器漂移延遲(T_MP-T_ML)。

可以通過實驗數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)和/或其他方法獲得無線通信延遲(T_RL-T_ML)。參考圖1，在一些示例中，可以通過校準(zhǔn)過程來確定無線通信延遲。在一些示例中，圖1的無線通信裝置136可以參考次級負(fù)載傳感器160(例如，負(fù)載單元設(shè)備)校準(zhǔn)，次級負(fù)載傳感器160通過電纜162暫時有線連接到桿式泵控制器138(例如在抽油機(jī)100的正常操作前)。例如，桿式泵控制器138通過電纜162提供的有線連接從次級負(fù)載傳感器160接收和/或讀取光桿負(fù)載值，從負(fù)載傳感器134接收和/或讀取在一段時間內(nèi)(例如抽油機(jī)100的一個或兩個完整的行程周期)無線通信裝置136提供的光桿負(fù)載值。分析由負(fù)載傳感器134提供的負(fù)載數(shù)據(jù)或與由次級負(fù)載傳感器160提供的負(fù)載數(shù)據(jù)(例如由桿式泵控制器138的處理器150或通信耦合到桿式泵控制器138的控制室的遠(yuǎn)程計算機(jī)提供的)比較以確定在負(fù)載傳感器134的讀數(shù)和由次級負(fù)載傳感器160提供的相應(yīng)的負(fù)載讀數(shù)之間的相移。在完成校準(zhǔn)過程后，從抽油機(jī)100和/或光桿110去除次級負(fù)載傳感器160和電纜162，抽油機(jī)100的正常操作和/或連續(xù)操作可以開始。

在一些示例中，可以在不使用次級負(fù)載傳感器160(例如負(fù)載單元設(shè)備)的情況下校準(zhǔn)圖1的無線通信裝置136。在一些這樣的示例中，無線通信裝置136通過導(dǎo)線或電纜164和I/O接口144通信地耦合到負(fù)載傳感器134，無線通信裝置136通過臨時電纜或?qū)Ь€166和I/O接口154通信地耦合到桿式泵控制器138(例如，臨時表示在抽油機(jī)100的正常運(yùn)行之前)。在一些這樣的示例中，無線通信裝置136可以被配置為通過I/O接口144的輸出和收發(fā)器146發(fā)射從負(fù)載傳感器134接收的信號。為了完成校準(zhǔn)過程，無線通信裝置136將由負(fù)載傳感器134提供的信號通過收發(fā)器146無線傳送到桿式泵控制器138并通過借助由臨時電纜166提供的有線連接的有線輸出傳送到桿式泵控制器138。例如，桿式泵控制器138從負(fù)載傳感器134接收和/或讀取通過由電纜166提供的有線連接和收發(fā)器146提供的相同的光桿負(fù)載值。分析或比較通過由電纜166提供的有線連接由負(fù)載傳感器134提供的負(fù)載數(shù)據(jù)和由收發(fā)器146提供的無線信號之間的時間差確定在無線通信裝置136和桿式泵控制器138之間提供的無線通信的無線延遲。在校準(zhǔn)過程完成后，從抽油機(jī)100去除電纜166，抽油機(jī)100的正常操作和/或連續(xù)操作可以開始。

在一些示例中，可以在不使用負(fù)載單元134和/或次級負(fù)載傳感器160(例如負(fù)載單元設(shè)備)的情況下校準(zhǔn)圖1的無線通信裝置136。因此，在一些這樣的示例中，當(dāng)不使用次級負(fù)載傳感器160時，不需要臨時電纜162。在校準(zhǔn)過程中，可以借助例如無線通信裝置136上的按鈕和/或由桿式泵控制器138提供的校準(zhǔn)信號將無線通信裝置136設(shè)置在校準(zhǔn)模式中。無線通信裝置136可以被配置為通過收發(fā)器146無線地和通過由臨時導(dǎo)線或電纜166提供的有線連接發(fā)射(例如，標(biāo)準(zhǔn))信號(即，不使用臨時導(dǎo)線或電纜162)。例如，無線通信裝置136可以發(fā)射波形信號(例如，標(biāo)準(zhǔn)波形，30Hz到60Hz正弦波信號、鋸齒波信號，方波信號等)。這樣的信號可以通過收發(fā)器146無線地和通過由臨時電纜166提供的有線連接被同時發(fā)射或發(fā)送到桿式泵控制器138，臨時電纜166耦合無線通信裝置136的I/O接口144與桿式泵控制器138的I/O接口154。為了確定無線傳輸延遲，桿式泵控制器138可以分析例如在通過收發(fā)器156接收信號的時間與通過由臨時電纜166提供的有線連接接收信號的時間之間的相移(例如，以秒計的)或差。在校準(zhǔn)過程完成后，從抽油機(jī)100去除電纜166，抽油機(jī)100的正常操作和/或連續(xù)操作可以開始。

結(jié)合圖6和7中所示的流程圖說明校準(zhǔn)桿式泵控制器138和無線通信裝置136的示例性方法。圖6的校準(zhǔn)方法600和/或圖7的校準(zhǔn)方法700可以為與特定桿式泵控制器(例如桿式泵控制器138)一起使用的相同制造商/型號的無線通信裝置(例如無線通信裝置136)產(chǎn)生一致的無線通信延遲值。因而，校準(zhǔn)僅需執(zhí)行一次，無線通信延遲可以是適用于相同制造商/型號的無線通信裝置和桿式泵控制器的標(biāo)準(zhǔn)值。另外，使用類似于桿式泵控制器138和無線通信裝置136的桿式泵控制器和無線通信裝置的其他抽油機(jī)可能經(jīng)歷相同的無線通信延遲，因而，可以使用來自類似抽油機(jī)的在前校準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲得無線通信延遲。

考慮了在抽油機(jī)100的正常操作過程中在由負(fù)載傳感器134提供的負(fù)載測量與由桿式泵控制器138提供的位置測量之間的定時器漂移(T_RL-T_MP)。在操作中，處理器150和/或主定時器152周期性地產(chǎn)生同步信號并將同步信號通過收發(fā)器156傳送到無線通信裝置136。例如，處理器150可以每100秒向無線通信裝置136提供或廣播同步信號。同步信號導(dǎo)致從定時器142復(fù)位。同步主定時器152和從定時器142的示例性方法在如圖5所示的示例性流程圖中示出。在所示的示例中，桿式泵控制器138包括主定時器152，無線通信裝置136包括從定時器142。然而，在一些示例中，桿式泵控制器138包括從定時器142，無線通信裝置136包括主定時器152。例如，實施具有主定時器152的無線通信裝置136需要在無線通信裝置136和桿式泵控制器138之間的單向通信，而不是如圖1所示的雙向通信。

借助確定的無線通信延遲和顯著減小或消除的定時器漂移，本文公開的示例性方法和裝置考慮在由無線通信裝置136傳送測量負(fù)載值的時間與桿式泵控制器138接收傳送的測量負(fù)載值的時間之間的時間延遲，否則這種時間延遲會導(dǎo)致負(fù)載值與各自的測量位置值的不正確配對。如上所述，這種不正確的配對可能會導(dǎo)致泵示功圖不準(zhǔn)確。具體而言，所示示例的桿式泵控制器138關(guān)聯(lián)、同步和/或配對光桿110的數(shù)學(xué)確定的負(fù)荷值與光桿110的相應(yīng)一個測量或推斷的位置值。具體而言，當(dāng)從無線通信裝置136所接收到的測量負(fù)載值的時間戳與所確定的位置值的時間戳不對應(yīng)或相關(guān)時，示例性桿式泵控制器138使用由無線通信裝置136提供的測量負(fù)載值(例如，第一負(fù)載值)并(例如，數(shù)學(xué)上)確定與所確定的光桿位置相關(guān)聯(lián)的負(fù)載值(例如，第二負(fù)載值)。例如，在操作中，桿式泵控制器138基于由傳感器128和/或130提供的信號確定(例如，測量或推斷)光桿110的位置，并在接收到的負(fù)載值與測量位置值不對應(yīng)時，關(guān)聯(lián)對應(yīng)于光桿110的位置值的光桿110的確定負(fù)載值。

例如，圖3A例示了示例性參考表300，具有在不考慮例如等式(1)提供的偏移延遲的情況下，由桿式泵控制器138使用50毫秒的采樣周期(例如20Hz頻率)提供的位置數(shù)據(jù)和桿式泵控制器138接收由無線通信裝置136發(fā)送的光桿負(fù)載測量(例如第一組負(fù)載值)的時間。類似于桿式泵控制器138，無線通信裝置136使用50毫秒的采樣周期(例如20Hz頻率)測量并發(fā)送光桿負(fù)載值。在圖3A的所示示例中，由無線通信裝置136提供的光桿負(fù)載信號在桿式泵控制器138測量或推斷光桿位置值后約5毫秒由桿式泵控制器138讀取/接收。

參考圖3A，參考表300包括第一或左欄302(按照圖3A取向)，對應(yīng)于桿式泵控制器138接收測量或推斷光桿位置值和光桿負(fù)載值的以秒計的時間，第二或中間欄304對應(yīng)于從第一傳感器128和第二傳感器130接收和/或確定的光桿位置值，第三或右欄306對應(yīng)于從負(fù)載傳感器134接收和/或確定的光桿負(fù)載值。

盡管桿式泵控制器138在接收相應(yīng)的位置測量值后約5毫秒讀取或接收每一個光桿負(fù)載值，但在無線通信裝置136測量的實際光桿負(fù)載與桿式泵控制器138接收的光桿負(fù)載值之間的時間延遲可以大于或小于5毫秒，如參考表300所示的。如果將光桿110的負(fù)載測量(例如10234lbs的負(fù)載)分配給光桿110的“時間上”最近的位置值(例如0.05毫秒)以定義一對測量點，當(dāng)確定例如泵示功圖時會引入明顯的誤差。

為了在沒有明顯誤差的情況下確定或正確配對測量或推斷的光桿位置值與光桿負(fù)載值，所示示例的示例性桿式泵控制器138將接收的光桿負(fù)載值的每一個時間戳偏離一定偏移值(例如等式(1)確定的無線通信延遲)。例如，圖3B是類似于圖3A的參考表300的參考表308，但具有由偏移值和/或無線通信延遲值(例如借助等式(1)確定的)修正的每一個接收光桿負(fù)載值的時間戳。例如，圖3B的參考表包括第四欄310，例示了由無線通信裝置136基于由偏移或無線通信延遲確定的調(diào)整的時間戳提供的光桿負(fù)載值。例如，將接收光桿負(fù)載值的每一個時間戳修正或調(diào)整該偏移值(例如第三時間值)。為了反映基于偏移的接收的時間戳，圖3B的示例性參考表308的第一欄312包括借助無線通信延遲值調(diào)整的時間戳條目。例如，如果在桿式泵控制器138與無線通信裝置136之間的傳輸延遲(例如無線通信延遲)是20毫秒，那么參考表308的第一欄312的條目就反映接收并借助無線通信延遲值調(diào)整光桿負(fù)載值的時間戳(例如第三時間戳值)。例如，在圖3A的參考表300中，在0.55秒接收的光桿負(fù)載值約為10234磅。但例如由等式(1)確定的20毫秒的無線通信延遲表示在0.55秒接收的光桿負(fù)載值由無線通信裝置136的負(fù)載傳感器134在0.035秒(例如0.055秒-0.020秒)的時間戳得到或測量的時間。因而，調(diào)整示例性參考表308的第一欄312以包括額外的時間戳條目(在與圖3A的參考表300相比時)，第四欄310包括與偏離或調(diào)整的時間戳相關(guān)聯(lián)的光桿負(fù)載值。但如圖3B的參考表308中所示的，第四欄310中的偏離的負(fù)載測量不與桿式泵控制器138測量或推斷光桿位置的時間對齊、同步、配對和/或匹配。

圖3C例示了參考表314，其可以結(jié)合本文所公開的示例產(chǎn)生和/或用于實施本文所公開的示例。使用圖3B的偏離負(fù)載數(shù)據(jù)，桿式泵控制器138的處理器150確定與光桿位置值和/或光桿位置值的時間值相關(guān)聯(lián)的光桿負(fù)載值(例如第二組負(fù)載值)。例如，處理器150和/或更一般地，桿式泵控制器138確定光桿負(fù)載值，其對應(yīng)于由桿式泵控制器138例如借助插值法接收的光桿位置值。參考圖3C，示例性參考表314包括確定的光桿負(fù)載值(例如借助插值法確定的第二負(fù)載值)，其對應(yīng)于在特定時間或時間戳獲得的測量或推斷位置值。圖3C的示例性表316類似于圖3B的表308，但包括第五欄316，用以例示確定的光桿負(fù)載值。具體而言，處理器150和/或更一般地，桿式泵控制器138采用例如圖3B的參考表308所示的時間戳值、光桿位置值與光桿負(fù)荷值以插值光桿負(fù)載值。因此，示例性桿式泵控制器138將在特定時間(例如0.05秒)由桿式泵控制器138接收的位置值(例如14.75英寸)與相關(guān)于該特定時間(例如0.05秒)的插值負(fù)載值(例如10301lbs)配對。

在所示示例中，桿式泵控制器138的處理器150采用了線性插值算法來確定第五欄316中所示的插值負(fù)載。在所示示例中，基于在調(diào)整到時間0.085秒(即，在時間0.105接收并基于20毫秒的無線通信延遲時間調(diào)整的)的第一負(fù)載值(例如10456lbs)和在調(diào)整到時間0.135秒(即，在基于20毫秒的無線通信延遲時間調(diào)整的時間0.155接收的)的第二負(fù)載值(例如11657lbs)確定插值負(fù)載值(例如，10816lbs)。例如，可以由以下等式來確定線性插值：

等式(2)：y＝y(tǒng)₀+(y₁–y₀)[(x-x₀)/(x₁-x₀)]；

其中，y是確定光桿負(fù)載值，y₀是第一接收測量負(fù)載值，y₁是第二接收測量負(fù)載值，x是與要確定的負(fù)載值相關(guān)的時間值，x₀是桿式泵控制器138接收第一測量負(fù)載值的時間值，x₁是桿式泵控制器138接收第二測量負(fù)載值的時間值。例如，為了確定與參考表314中所示的時間值0.1秒和位置值15.78英寸相關(guān)聯(lián)的負(fù)載值，處理器150可以采用等式(2)，將測量負(fù)載值10456lbs用作y₀，將測量負(fù)載值11657lbs用作y₁，將0.1秒用作x，將0.085秒用作x₀，將0.135秒用作x₁，來確定與時間值0.1秒和位置值15.78英寸關(guān)聯(lián)或相關(guān)的10816lbs的負(fù)載值(y)。在一些示例中，參考表314中所示的任何其他信息和/或其他收集的數(shù)據(jù)可以用于確定與各自位置值相關(guān)的負(fù)載值。在一些示例中，使用其他插值法，包括但不限于，二次插值，多項式插值，拉格朗日插值，樣條插值等。

盡管在圖1中例示了實施無線通信裝置136和/或桿式泵控制器138的示例性方式，但圖1中所示的一個或多個元件、過程和/或設(shè)備可以組合、分割、重新布置、省略、去除和/或以任何其他方式實施。此外，處理器140、從定時器142、I/O接口144、收發(fā)器146、存儲器148，和/或更一般地，圖1的示例性無線通信裝置136可以由硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合來實施。此外，處理器150、主定時器152、I/O接口154、收發(fā)器156、存儲器158、時鐘159和/或更一般地，圖1的示例性桿式泵控制器138可以由硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合來實施。因此，例如，處理140、從定時器142、I/O接口144、收發(fā)器146、存儲器148的任意一個，和/或更一般地，示例性無線通信裝置136和/或處理器150主定時器152、I/O接口154、收發(fā)器156、存儲器158、時鐘159的任意一個和/或更一般地，示例性桿式泵控制器138可以由一個或多個模擬或數(shù)字電路、邏輯電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)來實施。當(dāng)閱讀包含純軟件和/或固件實施方式的本專利的任何裝置或系統(tǒng)權(quán)利要求時，處理器140、從定時器142、I/O接口144、收發(fā)器146、存儲器148的任意一個，和/或更一般地，示例性無線通信裝置136和/或處理器150主定時器152、I/O接口154、收發(fā)器156、存儲器158、時鐘159的任意一個和/或更一般地，示例性桿式泵控制器138的至少一個示例由此明確地限定為包括實體計算機(jī)可讀儲存設(shè)備或儲存盤，如存儲了軟件和/或固件的存儲器、數(shù)字多功能盤(DVD)、光盤(CD)、藍(lán)光盤等。此外，圖1的示例性無線通信裝置136和/或桿式泵控制器138可以包括除了在圖1中示出的那些以外或者替代它們的一個或多個元件、過程和/或設(shè)備，和/或可以包括多于一個的任何或全部所示的元件、過程和設(shè)備。盡管圖1示出了一個傳統(tǒng)的曲柄平衡抽油機(jī)，但本文中所公開的示例可以結(jié)合任何其他抽油機(jī)來實施。

圖4-7中顯示了表示用于實施圖1的無線通信裝置136和/或桿式泵控制器138的示例性方法的流程圖。在這個示例中圖4-7的方法可以由機(jī)器可讀指令來實施，機(jī)器可讀指令包括程序，用于由處理器執(zhí)行，如下面結(jié)合圖8討論的示例性處理器平臺800中所示的處理器812。程序可以體現(xiàn)在存儲在實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)上的軟件中，實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)例如是與處理器812相關(guān)聯(lián)的CD-ROM、軟盤、硬盤驅(qū)動器、數(shù)字多功能盤(DVD)、藍(lán)光盤或存儲器，但整個程序和/或其部分可以可替換地由除了處理器812以外的設(shè)備來執(zhí)行和/或體現(xiàn)在固件或?qū)Ｓ糜布?。此外，盡管參考圖4-7中所示的流程圖說明了示例性程序，但可以可替換地使用實施示例性無線通信裝置136和/或示例性桿式泵控制器138的許多其他方法。例如，可以改變塊的執(zhí)行順序，和/或一些所述塊可以改變、消除或合并。

如上所述，可以使用存儲在實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)上的編碼指令(例如，計算機(jī)和/或機(jī)器可讀的指令)來實施圖4-7的示例性方法，實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)例如是在任何持續(xù)時間(例如，延長的時間期間、永久地、短暫的情況下、暫時緩沖，和/或用于信息的緩存)中存儲了信息的硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器(ROM)、光盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)、緩存器、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和/或任何其他儲存設(shè)備或儲存盤。本文使用的術(shù)語實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)被明確定義為包括任何類型的計算機(jī)可讀儲存設(shè)備和/或儲存盤，并排除傳播信號和排除傳輸介質(zhì)。本文所使用的“實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)”和“實體機(jī)器可讀儲存介質(zhì)”可互換地使用。此外或可替換地，可以使用存儲在非暫時性計算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)上的編碼指令(例如，計算機(jī)和/或機(jī)器可讀的指令)來實施圖4-7的示例性方法，非暫時性計算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)例如是在任何持續(xù)時間(例如，延長的時間期間、永久地、短暫的情況下、暫時緩沖，和/或用于信息的緩存)中存儲了信息的硬盤驅(qū)動器、閃存、只讀存儲器、光盤、數(shù)字多功能盤、緩存器、隨機(jī)存取存儲器和/或任何其他儲存設(shè)備或儲存盤。本文使用的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)被明確定義為包括任何類型的計算機(jī)可讀儲存設(shè)備和/或儲存盤，并排除傳播信號和排除傳輸介質(zhì)。如本文所使用的，在將短語“至少”用作權(quán)利要求的前序部分中的過渡詞時，它是開放式的，與術(shù)語“包括”是開放式的方式相同。

圖4例示了實施圖1的示例性桿式泵控制器138的示例性方法400。桿式泵控制器138執(zhí)行圖4的方法400以確定或配對在給定時刻的光桿負(fù)載值與光桿位置值。在402塊，處理器150確定是否應(yīng)該將同步信號發(fā)送到無線通信裝置136(塊402)。同步信號啟動主定時器152和從定時器142的復(fù)位，以減少和/或消除主定時器152和從定時器142之間的定時器漂移(例如，圖2的定時器漂移222)。例如，所示示例的處理器150通過確定是否經(jīng)過了預(yù)定同步時間期間(例如使用主控制器138的時鐘159)在塊402確定是否應(yīng)該發(fā)送同步信號。例如，可以周期性地發(fā)送(例如，每100秒)同步信號。如果處理器150確定應(yīng)發(fā)送的＝同步信號，處理器150通過收發(fā)器156向無線通信裝置136廣播或發(fā)送信號(塊404)。一旦在塊404發(fā)送了同步信號，處理器150就復(fù)位主定時器152(塊406)。在一些示例中，為了幫助同步過程，處理器150不復(fù)位主定時器152，直到從發(fā)送同步信號時經(jīng)過了等于無線通信延遲的時間期間后。

在塊406復(fù)位主定時器152后或如果在塊402沒有發(fā)送同步信號，桿式泵控制器138的處理器150就基于預(yù)定頻率啟動數(shù)據(jù)收集(塊408)。例如，處理器150從存儲器158取得預(yù)定采樣頻率或采樣周期(例如20Hz或50毫秒)，用于從第一傳感器128和第二傳感器130獲得數(shù)據(jù)，以測量或推斷光桿位置值或用于從無線通信裝置136獲得光桿負(fù)載值?？梢越?jīng)由桿式泵控制器138的用戶輸入接口提供或修改預(yù)定頻率或采樣周期。在一些示例中，處理器150啟動和/或初始化主定時器152，借助主定時器152確定從初始化主定時器152后經(jīng)過的時間量。處理器150確定經(jīng)過的時間是否在預(yù)定時間或之后，例如50毫秒(例如采樣周期)。

如果處理器150基于來自第一傳感器請128和第二傳感器130的數(shù)據(jù)確定經(jīng)過的時間在預(yù)定頻率值或之后，處理器150就收集光桿位置值(塊410)。例如，處理器150基于由第一傳感器128和/或第二傳感器130提供的信號測量或推斷光桿位置值。處理器150還將時間值(例如，時間戳)分配給所接收的光桿位置值(412塊)。例如，處理器150可以例如使用桿式泵控制器138的時鐘159確定接收光桿位置值的時間。

處理器150從無線通信裝置136收集測量的光桿負(fù)載值(塊414)。使用桿式泵控制器138的時鐘159，處理器150將時間值(例如，時間戳)分配給接收的測量光桿負(fù)載值(塊416)。光桿位置值及其分配時間、測量的光桿負(fù)載值及其分配時間存儲在存儲器158中(塊418)。在一些示例中，處理器150生成類似于參考表300的參考表。

處理器150隨后例如從存儲器158獲得無線通信延遲值(塊420)。處理器150將分配給測量的光桿負(fù)載值的時間值或時間戳調(diào)整等于無線通信延遲的值(塊422)。例如，參考圖3B的參考表308和/或圖3C的參考表316，將在桿式泵控制器138接收測量光桿負(fù)載值時記錄的每一個時間戳調(diào)整無線通信延遲值。在一些示例中，將接收的測量光桿負(fù)載值的分配的時間戳減少無線通信延遲值。

處理器150確定接收的測量光桿負(fù)載值的調(diào)整后的時間值是否與光桿位置值的時間值對齊(塊424)。如果在塊424測量光桿負(fù)載值的調(diào)整后的時間值與位置值的時間值對齊或相關(guān)聯(lián)(例如，等于)，處理器150就分配或關(guān)聯(lián)測量的光桿負(fù)載值和光桿位置值(塊426)。

如果在塊424測量光桿負(fù)載值的調(diào)整時間值與光桿位置值的時間值不對應(yīng)(例如，不等于)(例如，見參考表308)，處理器150就確定與光桿位置值的時間值相關(guān)聯(lián)的光桿負(fù)載值(例如，參見圖3C)(塊428)。例如，為了確定第二光桿負(fù)載值，處理器150使用光桿位置值及其時間戳、測量的光桿負(fù)載值和測量的光桿負(fù)載值的調(diào)整后的時間戳值數(shù)學(xué)上確定(例如，插值)光桿負(fù)載值，以獲得、合成或確定用于與光桿位置值(例如，在塊410和412得到的)相同的時間值(例如，時間戳)。處理器150關(guān)聯(lián)或配對光桿位置值與在光桿位置值的時間值所確定的光桿負(fù)載值。在一些示例中，光桿位置值和所確定的光桿負(fù)載值對用于產(chǎn)生抽油機(jī)100的泵示功圖。

為了借助插值確定光桿負(fù)載值，處理器150確定在桿式泵控制器138接收至少兩個測量光桿負(fù)載值時應(yīng)執(zhí)行插值。在一些示例中，是否執(zhí)行插值的確定可以基于預(yù)定的時間期間。例如，預(yù)定的時間期間可以設(shè)置為1秒、10秒、和/或任何其他所希望的時間間隔或期間。例如，在每一個預(yù)定的時間期間后，處理器150可以基于收集的光桿位置值和測量的光桿負(fù)載值、光桿位置值的時間戳值及測量光桿負(fù)載值的調(diào)整后時間戳值執(zhí)行插值。處理器150可以采用桿式泵控制器138的主定時器152、時鐘159和/或其他定時器來確定是否經(jīng)過了預(yù)定時間期間。在一些示例中，一旦獲得或收集了特定數(shù)量的光桿位置值(例如在兩個到四個值之間)和特定數(shù)量的測量光桿負(fù)載值(例如在兩個到四個值之間)，就執(zhí)行插值。例如，處理器150可以確定由桿式泵控制器138獲得的光桿位置值的數(shù)量和測量光桿負(fù)載值的數(shù)量。在一些示例中，每一次桿式泵控制器138收集或接收光桿位置值和測量光桿負(fù)載值，處理器150就執(zhí)行插值。在一些這樣的示例中，缺少執(zhí)行插值所需的足夠數(shù)據(jù)點(例如，兩個測量光桿負(fù)載值)導(dǎo)致處理器150返回到塊402用于額外的數(shù)據(jù)收集。

在塊426將測量的光桿負(fù)載值與光桿位置值相關(guān)聯(lián)后，或者在塊428確定在與光桿位置值相同的時間的負(fù)載值后，處理器150確定是否應(yīng)終止光桿位置值和測量光桿負(fù)載值的收集(塊430)。如果這個過程在塊430繼續(xù)，過程就返回到塊402。如果處理器150在塊430確定過程應(yīng)終止，那么過程400就結(jié)束。當(dāng)桿式泵控制器138不再接收光桿位置值和/或測量光桿載荷值時，處理器150在塊430確定過程是否要終止。例如，當(dāng)例如關(guān)閉電機(jī)114時，桿式泵控制器138停止接收光桿位置值和/或測量光桿負(fù)荷值時。在一些示例中，過程在預(yù)定的時間期間期滿后終止，例如，1小時，24小時，48小時，和/或任何其他所希望的時間。

圖5例示了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的用于實施示例性無線通信裝置136的示例性方法500。參考圖5，無線通信裝置136的處理器140啟動從定時器142(塊502)。從定時器142例如從表示采樣時間(例如50毫秒)的初始值倒計數(shù)到零值，以表示何時要測量光桿負(fù)載值。從定時器142可以用于設(shè)定采樣周期和/或基本上確保以等于主定時器15所提供的用于收集光桿位置值的頻率的頻率來從負(fù)載傳感器134獲得數(shù)據(jù)。

處理器140確定是否接收到同步信號(塊504)。例如，處理器140接收由桿式泵控制器138在圖4的塊404啟動或發(fā)送的同步信號。在其他示例中，可以從遠(yuǎn)程設(shè)備(例如，控制室的控制器、現(xiàn)場設(shè)備的控制器等)啟動或發(fā)送同步信號。如果處理器140在塊504確定接收到同步信號，處理器140就確定和存儲接收同步信號時的從定時器142的時間值或時間戳(塊506)。例如，處理器140在存儲器148中存儲時間戳。

如果在塊504沒有接收到同步信號，或者在塊506處理器140存儲了接收同步信號時的從定時器142的時間值，處理器140就確定是否要測量光桿110上的負(fù)載(塊508)。例如，示例性無線通信裝置136的處理器140在從定時器142期滿后測量光桿負(fù)載值。例如，如果設(shè)定從定時器142的頻率或采樣時間以周期性(例如，每50毫秒)測量光桿負(fù)載值，處理器140就從負(fù)載傳感器134獲得測量的光桿負(fù)載值(塊510)。如果處理器140在塊508確定采樣周期尚未期滿，處理器140就等待直到采樣周期期滿，以獲得測量的光桿負(fù)載值。

當(dāng)由負(fù)載傳感器134測量測量的光桿負(fù)載值時，處理器140通過收發(fā)器146將表示光桿負(fù)載值的信號發(fā)送給桿式泵控制器138(塊512)。處理器140在接收到同步信號時確定在從定時器142的初始時間值與從定時器142的時間戳之間的差值(塊514)。處理器140將從定時器142的值復(fù)位或調(diào)整到等于初始時間值加上確定的差值的值(塊516)。例如，如果將初始從定時器值或采樣時間設(shè)定為50毫秒，從定時器142就從50毫秒倒計數(shù)到零，在這一時間，處理器140在塊508測量光桿負(fù)載值。然而，如果處理器140在從定時器在48毫秒時從桿式泵控制器138接收到同步信號，從定時器142就比主定時器152運(yùn)行快2毫秒。但所示示例的處理器140繼續(xù)允許從定時器142運(yùn)行到零，并在塊510測量光桿負(fù)載值。處理器140隨后將從定時器142復(fù)位到52毫秒的值而不是50毫秒(例如，{(初始復(fù)位值(50毫秒)+2}–接收同步信號時的從定時器142的時間(48毫秒))。

圖6例示了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的用于確定無線通信或傳輸延遲值的示例性方法600。過程600在校準(zhǔn)準(zhǔn)備模式中開始(塊602)?？梢越柚鷹U式泵控制器138和/或無線通信裝置136上的按鈕和/或傳送給桿式泵控制器138和/或無線通信裝置136的校準(zhǔn)信號來啟動校準(zhǔn)模式。如果處理器150確定桿式泵控制器138沒有處于校準(zhǔn)模式中，過程就返回到塊602。在校準(zhǔn)模式602中，示例性次級負(fù)載傳感器160通過例如在圖1中所示的有線電纜162耦合到桿式泵控制器138的輸入/輸出接口154。此外，負(fù)載傳感器134和無線通信裝置備136可通信地耦合到桿式泵控制器138。

在校準(zhǔn)模式中，桿式泵控制器138的處理器150借助負(fù)載傳感器134和無線通信裝置136接收第一組光桿負(fù)載值(塊604)?？梢砸猿橛蜋C(jī)100的一個行程周期上的50毫秒采樣周期(例如20Hz的頻率)確定第一組光桿負(fù)載值。處理器150使用主定時器152來確定采樣周期或頻率。此外，處理器150可以使用時鐘159來確定從無線通信裝置136接收到每一個光桿負(fù)載值的時間戳。在一些示例中，在抽油機(jī)100的兩個或多個行程周期上和/或以任何其他所希望的采樣周期(例如，每10毫秒，每一秒等)獲得第一組光桿負(fù)載值。在一些示例中，第一組光桿負(fù)載值存儲在存儲器158中。

另外，桿式泵控制器138的處理器150通過次級負(fù)載傳感器160和有線電纜162接收第二組光桿負(fù)載值(塊606)?？梢耘c由無線通信裝置136提供的第一組光桿負(fù)載值基本上同時(例如在同一時間)確定第二組光桿負(fù)載值。例如，可以以抽油機(jī)100的行程周期上的50毫秒的相同采樣周期確定第二組光桿負(fù)載值。例如，主定時器152和/或從定時器142可用于設(shè)定采樣周期和/或基本上確保以相等的頻率從負(fù)載傳感器134和次級負(fù)載傳感器160獲得數(shù)據(jù)。此外，處理器150可以使用時鐘159來確定從次級負(fù)載傳感器160接收每一個光桿負(fù)載值的時間戳。在一些示例中，第二組光桿負(fù)載值存儲在存儲器158中。在一些示例中，在初始化校準(zhǔn)方法400前，同步主定時器152和從定時器142(例如，通過圖5的方法500)。

一旦獲得第一和第二光桿負(fù)載值，處理器150就分析了第一組和第二組光桿負(fù)載值(塊608)。例如，處理器150可以使用比較器來比較第一組光桿負(fù)載值和第二組光桿負(fù)載值，以確定哪些值基本上相等或具有相似的值(例如，在1％內(nèi))。處理器150隨后將第一組光桿負(fù)載值和第二組光桿負(fù)載值的相等或基本相似的光桿負(fù)載值的時間戳進(jìn)行比較。例如，確定或計算在相等或基本相似的光桿負(fù)載值的每一個時間戳之間的平均時間差。在一些示例中，將第一組和第二組光桿負(fù)載值分別歸一化，以使得負(fù)載在零和一之間的值變動。隨后分析歸一化的數(shù)據(jù)，以確定每一個讀數(shù)之間的平均相移。在一些示例中，將第一組和第二組光桿負(fù)載值轉(zhuǎn)換為多個無量綱的負(fù)載閾值(例如，在0.1和0.9之間)，并在無量綱負(fù)載值越過這些線處插值來自每一個數(shù)據(jù)集的所有點。處理器150將得到的相移(如以秒計)設(shè)定為無線通信延遲(TRL–TML)(塊610)。在一些示例中，無線通信延遲值存儲在存儲器158中，用于桿式泵控制器138的后續(xù)操作。在校準(zhǔn)完成后，去除次級負(fù)載傳感器160和有線電纜162。

圖7例示了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的用于確定無線通信或傳輸延遲值的示例性方法700。過程700在校準(zhǔn)準(zhǔn)備模式中開始(塊702)?？梢越柚鷹U式泵控制器138和/或無線通信裝置136上的按鈕來啟動校準(zhǔn)模式。在一些示例中，可以借助傳送給桿式泵控制器138和/或無線通信裝置136的校準(zhǔn)信號來啟動校準(zhǔn)模式。如果處理器150確定桿式泵控制器138和/或無線通信裝置136沒有處于校準(zhǔn)模式中，過程就返回到塊702。在校準(zhǔn)模式中，無線通信裝置136產(chǎn)生信號(塊704)。在一些示例中，該信號可以是標(biāo)準(zhǔn)信號(例如標(biāo)準(zhǔn)波形信號，例如30-60Hz正弦波等)。在一些示例中，信號可以是由負(fù)載傳感器134提供的表示光桿110的負(fù)載測量的信號。

在產(chǎn)生信號后，無線通信裝置136通過無線通信和臨時有線連接傳送信號(例如，相同的信號)(塊706)。例如，無線通信裝置136通過收發(fā)器146無線傳送信號，并通過使用臨時導(dǎo)線166的臨時有線連接來發(fā)送信號。反過來，桿式泵控制器138通過無線通信接收信號(塊708)。例如，桿式泵控制器138通過收發(fā)器156接收無線通信裝置136的收發(fā)器146傳送的信號。在一些示例中，處理器150使用時鐘159來時間標(biāo)記通過無線通信接收的信號。此外，桿式泵控制器138通過臨時有線連接接收信號(塊710)。例如，桿式泵控制器138的處理器150通過I/O接口154從臨時有線連接接收信號。在一些示例中，處理器150使用時鐘159來時間標(biāo)記通過臨時有線連接接收到的信號。

處理器150或更一般地，桿式泵控制器138分析在通過無線通信接收信號的時間和通過臨時有線連接接收信號的時間之間的差(塊712)。例如，處理器150或更一般地，桿式泵控制器138可以使用比較器來比較和/或確定在通過無線通信接收信號的時間和通過臨時有線連接接收信號的時間之間的差。桿式泵控制器138將時間差(如以秒計)設(shè)定為無線通信延遲(TRL–TML)(塊714)。在一些示例中，無線通信延遲值存儲在存儲器158中，用于桿式泵控制器138的后續(xù)操作。校準(zhǔn)完成后，去除有線電纜166。

圖8是能夠執(zhí)行指令以實施圖4-7的方法和/或圖1的桿式泵控制器138與無線通信裝置136的示例性處理器平臺800的方框圖。處理器平臺800例如可以是服務(wù)器、個人計算機(jī)、移動設(shè)備(例如蜂窩電話、智能電話、諸如iPad^TM的平板電腦)、個人數(shù)字助理(PDA)、互聯(lián)網(wǎng)裝置或任何其他類型的計算設(shè)備。

所示示例的處理器平臺800包括處理器812。所示示例的處理器812是硬件。例如，處理器812可以由一個或多個集成電路、邏輯電路、微處理器或來自任何所希望需的族或制造商的控制器來實現(xiàn)。

所示示例的處理器812包括本地存儲器813(例如，高速緩存)。所示示例的處理器812通過總線818與包括易失性存儲器814和非易失性存儲器816的主存儲器進(jìn)行通信。易失性存儲器814可以由同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、RAMBUS動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(RDRAM)和/或任何其他類型的隨機(jī)存取存儲器設(shè)備來實施。非易失性存儲器816可以由閃存和/或任何其它所希望類型的存儲器設(shè)備來實施。對主存儲器814、816的訪問由存儲器控制器控制。

所示示例的處理器平臺800還包括接口電路820。接口電路820可以由任何類型的接口標(biāo)準(zhǔn)實施，如以太網(wǎng)接口，通用串行總線(USB)，和/或PCI Express接口。

在所示示例中，一個或多個輸入設(shè)備822連接到接口電路820。輸入設(shè)備822允許用戶將數(shù)據(jù)和命令輸入到處理器812中。輸入設(shè)備例如可以由音頻傳感器、麥克風(fēng)、鍵盤、按鈕、鼠標(biāo)、觸摸屏、跟蹤板和/或軌跡球來實施。

一個或多個輸出設(shè)備824也連接到所示示例的接口電路820。輸出設(shè)備824例如可以由顯示設(shè)備(例如，發(fā)光二極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、液晶顯示器、陰極射線管顯示器(CRT)、觸摸屏)、觸覺輸出設(shè)備、發(fā)光二極管(LED)實施。所示示例的接口電路820因而典型地包括圖形驅(qū)動卡、圖形驅(qū)動芯片或圖形驅(qū)動處理器。

所示示例的接口電路820還包括通信設(shè)備，例如發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器和/或網(wǎng)絡(luò)接口卡，以便于通過網(wǎng)絡(luò)826(例如，以太網(wǎng)連接、數(shù)字用戶線(DSL)、電話線、同軸電纜、蜂窩電話系統(tǒng)等)與外部機(jī)器(例如，任何種類的計算設(shè)備)的數(shù)據(jù)交換。

所示示例的處理器平臺800還包括用于存儲軟件和/或數(shù)據(jù)的一個或多個大容量儲存設(shè)備828。這種大容量儲存設(shè)備828的示例包括磁盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器磁盤、光盤驅(qū)動器、藍(lán)光盤驅(qū)動器、RAID系統(tǒng)和數(shù)字多用途盤(DVD)驅(qū)動器。

實施圖4-8的方法的編碼指令832可以存儲在大容量儲存設(shè)備828中、易失性存儲器814中、非易失性存儲器816中和/或在可移動實體計算機(jī)可讀儲存介質(zhì)上，例如CD或DVD。

前述示例中的至少某些示例包括一個或多個特征和/或益處，其包括但不限于以下的方面：

在一些示例中，一種方法包括借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值；將第一時間值分配給第一位置值；接收光桿的第一負(fù)載值；將第二時間值分配給第一負(fù)載值中的相應(yīng)的第一負(fù)載值；基于無線通信延遲值，將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值；及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

在一些示例中，確定第二負(fù)載值包括基于第一時間值、第一負(fù)載值和第三時間值插值第二負(fù)載值。

在一些示例中，方法包括使用第一位置值、第一時間值和第二負(fù)載值生成參考表。

在一些示例中，確定無線通信延遲值包括確定在桿式泵控制器與無線通信裝置之間的傳輸延遲。

在一些示例中，確定傳輸延遲包括確定在從第一負(fù)載傳感器接收由無線通信裝置提供的第一信號與從第二負(fù)載傳感器接收由有線連接提供的第二信號之間的時間差，第一信號和第二信號表示在同一時間在光桿上的負(fù)載。

在一些示例中，確定傳輸延遲包括確定在通過無線通信接收由無線通信裝置提供的信號與通過有線連接接收由無線通信裝置提供的信號之間的時間差。

在一些示例中，方法包括向無線通信裝置周期性廣播同步信號。

在一些示例中，方法包括在廣播了同步信號后復(fù)位主定時器。

在一些示例中，方法包括通過無線通信裝置將光桿的第一負(fù)載值傳送到桿式泵控制器。

在一些示例中，方法包括啟動從定時器為初始值，當(dāng)從定時器從初始值移動到零值時，傳送第一負(fù)載值的測量負(fù)載值，初始值借助將光桿的第一負(fù)載值傳送到桿式泵控制器的頻率來確定。

在一些示例中，方法包括當(dāng)無線通信裝置接收同步信號時確定復(fù)位時間戳值。

在一些示例中，方法包括將無線通信裝置的從定時器復(fù)位到等于初始值加上在初始值與復(fù)位時間戳值之間的差的值。

在一些示例中，一種與抽油機(jī)一起使用的桿式泵控制器包括第一處理器，用以：借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值；將第一時間值分配給第一位置值；接收光桿的第一負(fù)載值；將第二時間值分配給第一負(fù)載值的中的相應(yīng)的第一負(fù)載值；基于無線通信延遲值，將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值；及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

在一些示例中，處理器基于第一時間值、第一負(fù)載值和第三時間值插值第二負(fù)載值。

在一些示例中，第一處理器使用第一位置值、第一時間值和第二負(fù)載值生成參考表。

在一些示例中，桿式泵控制器包括可通信地耦合到桿式泵控制器的無線通信裝置，所述無線通信裝置將光桿的第一負(fù)載值傳送到桿式泵控制器。

在一些示例中，第一處理器確定在桿式泵控制器與無線通信裝置之間的傳輸延遲，以確定校準(zhǔn)過程中無線通信延遲值。

在一些示例中，第二負(fù)載傳感器在校準(zhǔn)過程中通過臨時有線連接可通信地耦合到桿式泵控制器，第一處理器確定在校準(zhǔn)過程中在從第一負(fù)載傳感器接收由無線通信裝置提供的第一信號與從第二負(fù)載傳感器接收由臨時有線連接提供的第二信號之間的時間差，第一信號和第二信號表示在同一時間在光桿上的負(fù)載。

在一些示例中，第一處理器通過確定在校準(zhǔn)過程中在通過無線連接接收由無線通信裝置提供的信號與從無線通信裝置接收通過臨時有線連接提供的信號之間的時間差來確定傳輸延遲值。

在一些示例中，第一處理器向無線通信裝置周期性廣播同步信號。

在一些示例中，第一處理器在廣播了同步信號后復(fù)位主定時器。

在一些示例中，無線通信裝置的第二處理器啟動從定時器為初始值，當(dāng)從定時器從初始值移動到零值時，第二處理器傳送第一負(fù)載值的測量負(fù)載值，初始值借助將光桿的第一負(fù)載值傳送到桿式泵控制器的頻率來確定。

在一些示例中，當(dāng)無線通信裝置接收同步信號時第二處理器確定復(fù)位時間戳值。

在一些示例中，第二處理器將無線通信裝置的從定時器復(fù)位到等于初始值加上在初始值與復(fù)位時間戳值之間的差的復(fù)位值。

在一些示例中，一種有形計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：借助桿式泵控制器確定抽油機(jī)的光桿的第一位置值；將第一時間值分配給第一位置值；接收光桿的第一負(fù)載值；將第二時間值分配給第一負(fù)載值中的相應(yīng)的第一負(fù)載值；基于無線通信延遲值；將每一個第二時間值調(diào)整為各自的第三個時間值；及基于第一負(fù)載值和第三時間值確定與在第一時間值的第一位置值相關(guān)聯(lián)的第二負(fù)載值。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：基于第一時間值、第一負(fù)載值和第三時間值插值第二負(fù)載值。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：使用第一位置值、第一時間值和第二負(fù)載值產(chǎn)生參考表。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：確定在從第一負(fù)載傳感器接收由無線通信裝置提供的第一信號與從第二負(fù)載傳感器接收由有線連接提供的第二信號之間的時間差，以確定無線通信延遲值。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：在與第二信號相同的時刻產(chǎn)生并傳送第一信號。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：確定在從無線通信裝置接收通過無線通信提供的信號與從無線通信裝置接收通過有線連接提供的信號之間的時間差，以確定無線通信延遲值。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：周期性廣播同步信號。

在一些示例中，所述計算機(jī)可讀介質(zhì)包括指令，當(dāng)被執(zhí)行時，所述指令使得機(jī)器：在廣播了同步信號后復(fù)位主定時器。

盡管本文公開了某些示例性的方法、裝置和制造品，但本專利的覆蓋范圍不局限于此。相反，本專利涵蓋了完全落入本專利的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有方法、裝置和制造品。