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fung 发表于 2016/11/10 20:02:01
2楼 回复本楼示功图最常见的四种采集方式：
1、有线负荷变送器 + 抽油机平衡块上安装位置开关 采集功图；
2、有线负荷变送器 + 抽油机横梁和支架结合处安装位置开关 采集功图；
3、有线负荷变送器 + 有线角位移变送器 采集功图；
4、无线一体化示功仪 采集功图。
下面逐一介绍。
引用 fung 2016/11/10 20:02:01 发表于2楼的内容
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fung 发表于 2016/11/11 19:51:07
3楼 回复本楼方式一： 有线负荷变送器 + 抽油机平衡块上安装位置开关
安装位置示意图如下：
位置开关的作用：测量上死点和下死点；
载荷变送器的作用：安装在悬绳器上测量井口负荷。
优点：简单，大大减轻示功图在RTU中的处理难度；
缺点：安装难度高，要刚好安装在下死点位置对施工人员考验大，而且磁钢容易脱落，抽油机一调参就得重新校准位置。
这种示功图的采集方式已经被逐渐淘汰。
引用 fung 2016/11/11 19:51:07 发表于3楼的内容
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fung 发表于 2016/11/11 19:54:11
4楼 回复本楼
方式二：有线负荷变送器 + 抽油机横梁和支架结合处安装位置开关安装位置示意图如下：
位置开关的作用：测量上磁通强度确定上死点和下死点位置；
载荷变送器的作用：安装在悬绳器上测量井口负荷。
优点：简单，解决了方式一存在的一些不足之处；
缺点：磁钢容易脱落，磁通强度跟位置关系对应关系很难界定，而且需要专业的算法，测量的准确度不太高。
这种示功图的采集方式也已经被逐渐淘汰。
引用 fung 2016/11/11 19:54:11 发表于4楼的内容
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jijun 发表于 2016/11/11 20:05:27
5楼 回复本楼1.“五指式动力仪”分析方法
这种方法主要依靠操作人员手掌的感觉来分析抽油设备的工作状况。由经验丰富的操作人员用手握住光杆，跟随光杆上下运动几个冲程，凭感觉来判断抽油泵的某些故障。这种原始的方法，只能在很浅的油井上使用，随着泵挂深度的增加，这种方法早己被淘汰了。
2．地面示功图分析法
该方法利用光杆动力仪绘制光杆示功图，然后对光杆示功图进行解释，以判断油井与设备故障。光杆动力仪因其操作简单，使用方便，早已成为世界各国监测有杆抽油井的有效手段，至今仍为许多国家广泛应用。 光杆示功图法，对于冲次较低，泵深较浅的纯抽井，可以得到比较准确的判断结论， 而且具有简便的优点。但是，对于泵挂较深，冲次较高，示功图形状比较复杂的井，该 法就很难判断，此时，可以用井下示功图诊断法]。
3.井下示功图诊断法
这种方法是将井下动力仪随同抽油泵一起下入井内，用其直接测量泵示功图。这样就可以获得抽油泵工作状况的第一手资料，除掉了抽油杆等许多不准定因素给分析解释 带来的困难。此方法可以直接获得泵示功图，但是安装井下动力仪时，必须将泵和抽油杆从井下提出， 再下入井中测量，要观察测量结果，要将仪器提出。
4、计算机诊断法
利用计算机通过计算井下示功图来自动诊断泵况和杆柱情况。
引用 jijun 2016/11/11 20:05:27 发表于5楼的内容
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引用 xuwenbin 2016/11/12 14:46:38 发表于6楼的内容
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martion 发表于 2016/11/12 14:51:10
7楼 回复本楼抽油机生产过程介绍：
石油开采中常用一种设备就是抽油机，抽油机运行状态好坏将直接影响原油产量及采油时能源消耗。抽油机运行好坏通常是示功图来显示分析，采集示功图数据和分析示功能图数据也就变十分重要。怎样显示示功图，怎样分析示功图数据方法现已经比较成熟，这里主要联系项目介绍一种紫金桥软件OPC方式实现示功图数据采集过程。
示功图数据采集过程特性分析：
示功图数据采集过程并很复杂，不同采集方式有不同特点。
示功图中通常主要包含抽油机运行一个周期（一个冲程）电流、电压、负载及位移产生四组数据。一个运行周期内每组数据个数采样方式不同，也会不同。按着固定位移间隔采样，每个周期采集四组数据数据个数是固定。采样是按固定时间间隔来进行，那么不同冲程周期内产生数据个数就可能不同。
从上面示功图数据特点可以看出，示功图数据采集通常是通讯协议或API接口函数方式以数据块形式进行数据采集。我们知道OPC通讯方式通常是以数据项为基本单位进行数据传送，可以OPC组进行批量数据读取，通常组内各数据项之间是相互独立（有OPC Server支持数组数据项）。那么我们为什么要OPC方式进行示功图数据采集呢？这是有些示功图数据采样是PLC或一些智能仪表（或模块）来实现，而这些设备直接通讯协议是不开放，它们只对外提供OPC接口。
从上面分析我们可以看出实现示功图OPC接口是非常必要。实现OPC采集示功图数据也主要解决以下两个问题：一、示功图中各数据块数据个数确定问题；二是数据块内数据与OPC数据项之间关联问题。
示功图中各数据块数据个数确定
示功图数据块中数据个数可以三种方式确定：
数据块中数据个数是固定
设备定义时，数据块属性定义中先指定每个数据块最大数据项数，然后再“项数确定”选择“最大数据项数”即可完成此种方式定义。
数据块中数据个数由首个数据确定
设备定义时，数据块属性定义中先指定每个数据块最大数据项数，然后再“项数确定”选择“首数据定义”即可完成此种方式定义。
数据块中数据是三个0作为结束标志
设备定义时，数据块属性定义中先指定每个数据块最大数据项数，然后再“项数确定”选择“三个0终止”即可完成此种方式定义。
数据块内数据与OPC数据项之间关联
示功图中数据通常是以数据块方式存贮，支持数组方式传送数据OPC Server则比较简单，对一个数据块定义一个数据项即可。不支持数组方式传送数据OPC Server则需要按一定规则定义OPC数据项，才能方便连接和数据采集。
OPC Server支持数组方式传送数据
这种服务器定义数据块属性时，将“项名”选择为“数组”，进行数据连接时（点组态中，I/O连接时），将数组项名输入到对应连接项中即可。
OPC Server支持数组方式传送数据
这种服务器，进行OPC Server本身数据项定义时，要求数据项名称定义要有规律，即同一数据块内各数据项名称前缀和后缀（可以没有后缀）应该是相同，不同数据项包含一个与之数据块中位置相对应序号（如，L001.PV,L002.PV,L003.PV……）。这样数据采集时就可以按着数据项名命名规律自动采集了。
这种服务器定义数据块属性时，将“项名”选择为“增量项名”，进行数据连接时（点组态中，I/O连接时），将数据块中第一个数据项名（如：L001.PV）输入到对应连接项中即可。
说明：以上是对紫金桥软件OPC接口实现示功图数据采集简单介绍，希望能对大家在示功图数据采集的理解上有所帮助。
引用 martion 2016/11/12 14:51:10 发表于7楼的内容
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martion 发表于 2016/11/13 9:21:12
8楼 回复本楼这里在介绍一个基于紫金桥监控组态软件示功图的油井无线巡控系统的例子，希望对大家有所帮助。
在我国油井的数据采集基本上靠人工完成，无论是天气炎热的盛夏还是千里冰封的数九冷天，采油工人都必须到现场采集油井示功图、电流图、状态及产量等井口生产数据，工人劳动强度大，并且数据的正确性可靠度完全依靠于采油工人的工作责任心。
而现有的采油井治理及数据采集存在如下问题：
1.油井一般都很分散，分布范围广，地区偏远。对油井出现的异常情况不能及时发现、及时采取措施，从而导致原油产量降低，设备使用寿命减短，能耗增加，有时甚至会造成严重的经济损失，降低了经济效益。
2.油井治理中的大量生产数据全靠人工采集，耗费大量的人力和物力，而数据的正确性则因数据采集职员的工作责任心而异。部分油井无法实现正常的井口资料采集及井下泵况的测试，影响油井的动态分析和日常治理，不能及时有效地对油井的工作情况进行分析和治理，影响油井的正常工作。
3.油井采集的数据为非连续性数据，因而对油井真实工作状况无法正确地把握，导致对油井的诊断时间拖得很长，而降低生产效率，增加了采油本钱。
紫金桥监控组态软件示功图的油井无线巡控系统，就是采用无线数传电台的形式在油井与主站之间形成通讯网，有效的解决了因油井分布分散而造成的突发事件处理不及时的题目；数据直接传送到主站，避免信息采集中因人为因素造成的损失；采集信息实时性强，能够实时把握现场的生产情况。
系统的解决方案 ：
该系统利用井口数据采集器采集油井的状态、产量、示功图、电流图等参数，经过数传电台将数据传递到采油厂主站的实时数据库中。紫金桥监控组态软件利用自身的示功图组件，将实时数据库中的数据，显示为现场的实际示功图曲线和电流曲线，并提供相应的存储、查询、数据显示、打印以及放大缩小等功能。
系统的硬件介绍
硬件系统是由固定安装在抽油机井井口的负荷、位移及电流传感器、数据采集处理器和上位机治理系统组成。该仪器功能之一是采集抽油机井的示功图数据，同时还可以采集到同一冲次内的电流数据，通过无线方式上传到油井监测系统，并形成曲线并存储供生产分析使用。
硬件系统将传感器与数据采集处理部分整合，形成一体化RTU井口计量装置，放置井口进行长期监测和计量，并使其体积最小、功耗最低。这里选用新的超低功耗、集成化程度高的微控制器及相关电子原件开发而成。一体化RTU井口计量装置采用集成化程度高的微控制器可以使外围器件更少，减小了一体化RTU井口计量装置的主板体积。电子器件都要选择功耗低的，电源部分进行智能化治理，最大限度地降低功耗，减少由于长期使用而造成电能浪费，节约电能。紫金桥示功图组件简介
示功图就是以抽油机光杆所承受的负荷为Y轴，以光杆的位移为X轴所绘制的平面曲线图形。
示功图对油井监控极为重要，应用示功图的比较和分析诊断技术，对深井泵和油层生产状况进行分析，可达到优化抽油机井控制模式和参数的目的。
根据抽油机的结构特点，负荷传感器安装在光杆的提升座上，位移传感器安装在采油机曲柄轴上部。通过角位移的变量，将光杆的升降负荷量转换为线性位移的曲线。现场绘制示功图的标准与专用测井仪器测出的示功图完全吻合。
X轴：是指抽油机运行的一个冲程，从最低点到最高点的间隔，一般为3米、3.5米、4米，或更高。X轴是一个可变的值，根据实际情况设定。单位为米，所以显示X轴位移的坐标信息为（米）。
Y轴：Ｙ轴为负荷，单位为ＫＮ，在抽油机的运行过程中负荷是不断变化的。显示Y轴坐标信息单位为（千牛）。
曲线说明：一个抽吸周期内由负荷与位移形成的封闭曲线，分为上行程和下行程。
负荷最大值：指上行程负荷的最大值。
负荷最小值：指下行程负荷的最小值。
冲程：为抽油机提升臂带动光杆运动，从最低点到高点升降的间隔，由位移量的最小值到最大值输出信号的变量确定。
系统功能简介：
紫金桥监控组态软件提供完整的监控功能：
显示：提供示功图、电流图的现实功能，满足油井监控的专业需要
采集：利用无线电台等通讯手段，完成对现场生产数据的采集。
数据存储：通过强大的数据存储功能，便于对照和分析。
报表功能：利用紫金桥软件强大的报表功能，根据用户的不同需要，灵活的显示各项记录。
稳定性：利用紫金桥软件特有的动态加点功能，使系统具有更强的稳定性，适合长期运行。
安全性：系统给具操纵职员的不同，给与不同的操纵权限，使整个操纵更加安全。
动态修改油井利用紫金桥软件特有的动态加点功能，真正做到运行时动态增加、修改、删除油井，极大的进步了系统监控的运行的连续性和稳定性。
具有操纵权限的操纵工，可以很方便的增加、修改、删除油井，而不必再进行复杂的配置。
状态查询：
系统自动可以每隔一定时间查询各油井的状态，也可以手动实时查询。利用报表显示各项参数值，并且能够根据现场需要修改某些参数的设定值。可以将数据导出为txt、csv等格式。
功图数据显示
利用紫金桥软件自身的示功图组件，可以灵活的显示油井的示功图、电流图。系统提供定时采集（天天一至两幅）和手动实时采集两种查询方式，手动采集又可以分为采集一口井和采集多口井。
每次采集后都会天生一条带有时间标签的采集记录保存在报表中，双击即可查询显示；对于时间较久远的功图可以通过历史查询，来得到一段时间的功图、电流图记录。每一条记录均可以手动删除。在显示功图曲线的同时，同样会在报表中得到所有的功图、电流数据，并且可以将报表中的数据保存为文本文档或者Excel可以打开的文件格式。各曲线均可以打印。
引用 martion 2016/11/13 9:21:12 发表于8楼的内容
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hypermill9 发表于 2016/11/13 17:21:40
9楼 回复本楼1) 稠油工况下,最大下泵深度受抽油杆额定相当应力的限制,只有泵径为<56 和<70 mm 2 种工况的最大下泵深度才有实际意义,模型示功图也表现在这2 种泵径上。稀油工况下最大下泵深度影响因素较少,模型示功图主要表现在<38 、<44 mm 2 种泵径上。
2) 稀油工况最大下泵深度主要受悬点载荷的制约, 稠油工况最大下泵深度主要受减速器额定扭矩和抽油杆额定相当应力的限制。
3) 稠油工况和稀油工况下模型示功图有较大的差别,稀油工况下主要受惯性载荷的影响,模型示功图变化较为规则,稠油工况下受摩擦力的影响在很大程度上限制了惯性影响的发挥,主要表现为上冲程结束时的悬点载荷与上死点悬点载荷差别不大,下冲程结束时的悬点载荷与下死点悬点载荷有较大差别。
4) 稀油工况时,上冲程结束时的悬点载荷、上死点悬点载荷、下冲程结束时的悬点载荷、下死点悬点载荷都大于稠油工况时的相应悬点载荷值,这说明稠油工况下,抽油机受摩擦力的影响大于受惯性载荷的影响。
5) 在选择模型示功图时,在减速器扭矩的选择上,应考虑到国产抽油机减速器额定扭矩的配备是按减速器输出轴当量扭矩,减速器安全系数较高,为了充分发挥减速器的性能,通常配备减速器扭矩按ξ2 ≤1.11 ;而API 抽油机减速器额定扭矩是按峰值扭矩配备的,为了保证减速器的安全,减速器扭矩应该选取ξ2 ≤1 。
引用 hypermill9 2016/11/13 17:21:40 发表于9楼的内容
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lanan 发表于 2016/11/14 18:43:46
10楼 回复本楼位置开关的作用：测量上死点和下死点位置；
载荷变送器的作用：安装在悬绳器上测量井口负荷。
优点：安装容易，角位移变送器安装在横梁上任意位置即可；
缺点：接线因为会随横梁运动，在低温环境下容易折断。
这种示功图的采集方式在有线方式下被广泛采用。
引用 lanan 2016/11/14 18:43:46 发表于10楼的内容
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luck 发表于 2016/11/14 19:02:51
11楼 回复本楼设备安装在悬绳器上，同时测量负荷及位置参数。 优点：安装最容易，无线方式可大大减少因为井口施工作业对设备的损害及破坏，无线方式组网方便，在系统设计时个灵活组网； 缺点：因为采取无线方式，需要使用无线RTU设备，同时为了降低功耗，实时性大大降低。 这种示功图的采集方式实现的技术难度大，国内只有安控等少数几个厂家能够实现，在无线方式下被广泛采用。
引用 luck 2016/11/14 19:02:51 发表于11楼的内容
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