抽油機多位碼智能控制裝置的研究與應用

蓋大宇

（盤錦陸海興業石油裝備有限公司，遼寧 盤錦 124013）

1 引言

由采油廠采油作業區多分布在河沿岸、葦塘和低洼地帶、井場常年積水、結冰，并且采油區一般是雷雨多發、季風明顯的地區，故采油廠抽油機配電柜常年處于歷經雨雪和季風侵蝕，且安裝場地多積水、沼澤、葦塘或者高架平臺，接觸操作存在多種隱患：

（1）配電柜受潮、積灰，出現短路接觸不良，這時啟停可能會產生瞬時高壓，造成短路，危及操作人員。

（2）高架平臺，雨雪霧風天氣梯臺濕滑，登高危險。

（3）雨雪霧或其它潮濕天氣，配電柜極易漏電，接觸啟停，威脅操作人員安全。

（4）雷暴日，接觸啟停，容易產生接觸高壓，危及操作人員生命。

（5）雨季井場泥濘，積水，濕滑，涉水作業存在安全隱患。

（6）接觸啟停，極易使電氣元件造成永久性污染，造成元件標識不清或損壞元件，為原油生產埋下安全隱患。

基于以上原因，研制了抽油機多位碼智能控制裝置，從根本上解決了上述隱患，保證了一線操作人員的安全。

2 概述

2.1 基本結構

抽油機多位碼智能控制裝置由手持機和控制機兩部分組成。在硬件上采用臺灣生產的無線通信模塊，確保在野外惡劣的環境下通信的可靠穩定；在軟件上采用多位碼的編制方式，使每臺抽油機都有唯一確定的編碼，確保手持機能點對點的控制而不出現誤操作。

控制機由電源開關、電源濾波、控制機主板及輸出觸點開關組成。由于抽油機的控制箱大多存在變頻設備，電源諧波很大，控制機上的電源濾波器可有效的濾掉干擾的諧波，確保主板的供電電源可靠穩定，主板可根據現場的實際情況提供多組的開斷觸點，最多可控制10組開關；輸出觸點開關采用固態繼電器，開關次數可達10萬次以上。

手持機由數碼顯示屏及選擇按鍵組成，每個手持機可存儲200個編碼數據，外殼防護等級達到IP65。

2.2 工作原理

手持機和控制機通信采用無線電通信根據無線電信道的頻點應符合國家無線電管理委員相關規定采用315.325 MHz信道頻點，確保信道穩定可靠不受干擾。無線發射功率小于20mW。現場實際測量頻率容限為10×10-6。頻率穩定度小于±8×10-6（在-10℃～+45℃，電源電壓為額定值的85%或110%時）。油田現場每個抽油機控制箱上都設有啟動停止按鈕，控制機上的輸出觸點開關為一常開以常閉觸點為一組，通過連線把控制機的常開觸點與抽油機控制箱上的啟動按鈕并聯，常閉觸點與停止按鈕串聯，這樣就可以通過控制控制機上的輸出觸點開關達到控制抽油機啟停的目的。通過人機軟件編程界面，可在控制機上輸入要控制的抽油機的編碼及井號，并在手持機上對應的輸入抽油機的編碼及井號就可通過無線信道實現不接觸的操控抽油機的啟停。

2.3 特點

抽油機多位碼智能控制裝置有別于一般的遙控啟停裝置，一般的遙控啟停裝置只能一個遙控器對應一臺接收器，或是一個遙控器控制無差別的控制多臺接收器，這種模式對抽油機這種野外工作的機器不能適應，無法判斷到底控制的是哪臺抽油機，特別是在平臺井這樣的環境下，很容易造成誤動作而帶來安全隱患。而抽油機多位碼智能控制裝置，每臺控制機上都有唯一的編碼，并在手持機上有唯一的井號相對應，而手持機可存儲200個編碼，確保遙控時是一對一的執行啟停操作，并在控制機上加裝了選定報警指示，當手持器選定井號時，報警裝置發出聲光報警，使操作人員能看到或聽到要操作的到底是哪口井。

抽油機多位碼智能控制裝置遙控距離在150米左右，而一般的遙控器控制距離在10米左右，該裝置不但便于操作，而且控制距離遠，性能可靠，其控制機防護等級達到IP54，手持機防護等級達到IP65，手持機還具有抗震、防摔、耐腐蝕的特點，在油田惡劣的野外環境下也能正常工作。

3 抽油機多位碼智能控制裝置的應用

抽油機多位碼智能控制裝置已經在遼河油田歡喜嶺采油廠和曙光采油廠進行了大面積的推廣和應用，特別是汛期來臨時，該裝置發揮了很大的作用，在人車很難到達的偏遠井發揮了很大的作用，是油井的啟停操作，在危險的環境下變的簡單易行，不但避免了油井的損失，而且確保了油田一線工作的安全。

該裝置不僅僅可應用在油田抽油機上，在其它地方也可廣泛的應用，比如變電所成套控制柜的啟停，農田灌溉的水泵等等，只要是接觸操作有危險的地方，或是操作不方便的地方， 都可以通過該裝置解決以上的問題。

結語

隨著對人員安全及操作方便的要求提高，原始的人工啟停控制箱柜的操作正一步步的變為遙控啟停操作，在新形式下，抽油機多位碼智能控制裝置不但具有簡單靈活的操作性，而且安全性高，解決了接觸操作所帶來的安全隱患，增加了一線工人的安全性。在油田及其它行業實行科學管理，安全操作的背景下，抽油機多位碼智能控制裝置的推廣十分必要。

[1]趙來軍,倪振文,職黎光,等.游梁式抽油機智能控制裝置的研制[J].石油礦場機械,1998（06）.

[2]姜建勝.游梁抽油機智能控制技術的研究及應用[D].石油大學（北京）,2003.