[發(fā)明專利]一種示功圖獲取方法、電路板及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011471607.X
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112627804A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 龐羽;施向東;李秋華;李曉磊
• 申請（專利權）人: 賽洇科技（北京）有限公司
• 主分類號: E21B47/008
• 分類號: E21B47/008;G06F30/20
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權代理有限公司 11616
• 代理人: 孫娜

1.一種示功圖獲取方法，其特征在于，所述方法包括：

建立數(shù)學模型；在行程周期T內(nèi)設置若干個采樣點，利用各采樣點對應的光桿標定點的實時位置X_A、瞬時載荷數(shù)據(jù)F_m、角位移數(shù)據(jù)ωt、電壓數(shù)據(jù)V、電流數(shù)據(jù)I、行程周期T和游梁式抽油機尺寸參數(shù)建立光桿運動模型和功率模型，計算并儲存損耗功率P_lose、光桿瞬時速度V_a；

獲取游梁式抽油機采油所消耗功率P_m；將電壓數(shù)據(jù)V、電流數(shù)據(jù)I輸入電功率公式，得到電機輸出瞬時功率P_e，將所述P_e和所述P_lose輸入所述功率模型，得到游梁式抽油機采油所消耗功率P_m；

獲取光桿標定點的實時位置X_A；對P_m求導得到P_m變化率，根據(jù)所述P_m變化率的變化確定光桿標定點的實時位置X_A，當所述P_m變化率最大值且由零或負值變?yōu)檎禃r處于最低點，當所述P_m變化率最大值且由零或正值變?yōu)樨撝禃r處于最高點；

獲取瞬時載荷數(shù)據(jù)F_m；將所述游梁式抽油機采油所消耗功率P_m和所述光桿瞬時速度V_a輸入運動功率公式，得到瞬時載荷數(shù)據(jù)F_m；

獲取示功圖；利用獲取的數(shù)據(jù)得到示功圖。

2.根據(jù)權利要求1所述的示功圖獲取方法，其特征在于，所述行程周期T內(nèi)的采樣點數(shù)量為100-300個。

3.根據(jù)權利要求1所述的示功圖獲取方法，其特征在于，所述電壓數(shù)據(jù)V、電流數(shù)據(jù)I為實時采樣得到的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權利要求1所述的示功圖獲取方法，其特征在于，所述得到示功圖的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡上傳至服務器，由服務器計算并顯示示功圖。

5.一種獲取示功圖的電路板，用于實施如權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述電路板包括基板(1)及設置在基板上的單片機ARM(2)、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA(3)、數(shù)字信號處理芯片DSP(4)、第一隨機存取存儲器RAM(5)、第二隨機存取存儲器RAM(6)、時鐘芯片(7)、非易失性磁性隨機存儲器MRAM(8)、通用I/O(9)、數(shù)據(jù)傳輸組件(10)、可移除存儲卡(11)、電源組件(12)、數(shù)碼管(13)、光纖端口(14)、12路模擬量輸入端(15)、16路開關量輸入端(16)和16路開關量輸出端(17)；

所述電源組件(12)包括電源輸入端(12-1)、電源輸出端(12-2)、接地端(12-3)、5V/2.5V(12-4)、5V/1.5V(12-5)、24V/5V(12-6)、5V/3.3V(12-7)；

所述單片機ARM(2)分別與所述現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA(3)、數(shù)據(jù)傳輸組件(10)、可移除存儲卡(11)、數(shù)碼管(13)、第一隨機存取存儲器RAM(5)、時鐘芯片(7)和非易失性磁性隨機存儲器MRAM(8)連接；

所述現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA(3)還分別與所述光纖端口(14)、數(shù)字信號處理芯片DSP(4)、16路開關量輸入端(16)、16路開關量輸出端(17)和通用I/O(9)連接；

所述數(shù)字信號處理芯片DSP(4)還分別與所述第二隨機存取存儲器RAM(6)和12路模擬量輸入端(12)連接；

所述電源輸入端(12-1)與24V/5V(12-6)和接地端(12-3)連接，所述電源輸出端(12-2)與5V/3.3V(12-7)連接；

所述電路板中包含一個或多個程序指令，所述一個或多個程序指令用于執(zhí)行如權利要求1-4任一項所述的方法。

6.根據(jù)權利要求5所述的獲取示功圖的電路板，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸組件(10)包括以太網(wǎng)(10-1)、RS485(10-2)、RS232(10-3)和CANOpen(10-4)中的至少一種。