死点开关传感器技术要求.docx
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死点开关传感器技术要求.docx
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死点开关传感器技术要求
1适用范围
本产品标准为无线死点开关传感器产品标准专用产品标准,是对无线死点开关传感器产品标准提出的最低技术要求。
2相关文件
下列文件中的条款通过本产品标准的引用而成为本产品标准的条款。
凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本产品标准;凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本产品标准。
当国内外标准、规范发生冲突时,以执行严格的标准为原则。
表2-1-1:
标准及规范清单
3供货商资质要求
供货商应满足如下要求:
●应有ISO9000系列有效证书及相关证明文件;
●应有工厂测试、验收设备和能力,有现场安装、测试、试运及后期服务的能力;
●供货商在本类工程中应有丰富的业绩和经验、良好的信誉、完善的售后服务能力,在油田领域最近3年内有至少3项本类产品的应用业绩;
●产品生产和质量控制相关证书:
营业执照、税务登记证、组织机构代码证、质量管理体系认证证书、制造计量器具许可证、产品防爆认证等;
●供应商应具有本类产品的研发、生产能力。
4供货范围及工作范围
4.1概述
无线死点开关传感器的供货商应为本工程提供一套适应本工程需要的,测量准确,运行稳定,使用安全的产品。
该产品应能完全满足设计要求的全部功能和设计中遗漏但在实际生产过程中需要的功能。
既能满足普通的无线死点开关传感器所具有的各种功能,又能兼顾针对本工程特殊要求的所设计的其他功能。
4.2工作范围
无线死点开关传感器供货商的工作范围应包括以下内容,但不局限于此:
根据本产品标准及其他的相关文件提供测量准确,运行稳定,使用安全的无线死点开关传感器,并提供详细的使用说明性文件。
使用说明性文件最少应包括以下内容:
●无线死点开关传感器操作使用手册
●无线死点开关传感器供货包装内的设备和材料清单
●无线死点开关传感器的出厂检测报告
●售后服务
4.3供货范围
适用于多种抽油机的功图数据监测。
5基础条件
●工作环境温度为:
(-40~+70)℃
●相对湿度:
%5~100%,允许冷凝或结冰
●大气压力:
(86~106)kPa
●环境振动:
(10~500)Hz,峰值加速度19.6m/s2
●交流外磁场不大于400A/m
●额定供电电源:
直流(3.0~3.6)V
●防护等级:
IP67
6技术要求
按照“四化”要求的“十统一”原则:
统一原理、统一结构、统一材料、统一指标、统一质保、统一规格、统一接口、统一图纸、统一价格、统一外观标识,特制定无线死点开关传感器技术标准如下:
6.1产品概述
无线死点开关传感器(以下统称“本产品”)是针对示功图监测而设计的数字化油田专用传感器。
本产品采用响应频率较高的常开接近式磁感应开关,结合高速的数字输入电路,使用新颖的数据处理算法,通过磁感应开关的感应特性对抽油机冲次、抽油机死点位置等参数进行接触式测量。
同时本产品采用先进的无线通讯技术,与无线载荷传感器结合进行油井示功图的实时测量与远传。
本产品可具体工作原理如下:
6.1.1本产品与RTU通讯机制及通讯协议
本产品可与无线载荷传感器组合,定时测量油井每一冲程内的抽油机的死点位置、抽油机冲次,进而得到油井示功图。
本产品与外部采集设备(以下统称“RTU”)配合完成油井示功图数据采集。
为降低功耗,通常本产品处于休眠状态,定时唤醒上传一次常规数据至RTU,RTU通过无线ZigBee通讯单元发送常规应答、启动功图采集、启动功图读取等应答命令至本产品,本产品接收到RTU命令后执行具体的操作。
具体的通信协议参照“无线死点开关传感器通讯协议修订内容”。
6.1.2ZigBee通讯模块
由于不同厂家采用不同的ZigBee协议栈规范生产ZigBee通讯模块,故导致不同厂家的ZigBee通讯模块在组网及通讯方面会出现问题,所以建议选用同一厂家的ZigBee通讯模块用于井口ZigBee组网及通讯。
本产品统一使用厦门四信F8913ZigBee通讯模块。
6.1.3磁感应接近开关
磁感应接近开关是一种靠近磁铁一定距离则产生“开”或“关”状态变化的一种开关,本产品中采用的是两线制常开式磁感应接近开关,该开关需要具备如下特性:
●动作频率较高(切换频率≥200Hz);
●供电范围0~3V;
●触点具备较高的防腐特性和耐磨损性,可得到稳定的开关状态;
●开关要具备防水特性,防护等级达IP67;
●配备的延长线线长≥1.5m,且带屏蔽层;
●感应距离≥30mm(磁性不同的磁铁感应距离有所不同);
开关尺寸及结构:
长为64.5mm,直径为30mm,外壳为不锈钢螺纹式结构;
6.1.4本产品内部原理框图
本产品的内部原理框图如图6-1-1所示。
图6-1-1产品原理框图
6.2产品的结构
1固定用螺栓;2密封橡胶圈;3防护铝盒;
4数据采集与传输板;5电池;6强磁;7磁感应开关
注:
(1)磁感应开关与防水铝壳通过防水航空插头进行连接;
(2)统一使用板载电池接口,推荐SM-2P便于更换。
(3)外壳结合处使用704胶密封。
6.3技术指标
表6-3-1:
技术指标
主要功能
油井示功图的辅助测量
(1)主要应用于多种抽油机死点位置、油井冲次的采集;
(2)为示功图采集提供准确的死点位置、抽油机的冲程周期;
(3)采用无线通讯模式,减少现场大量的施工布线操作。
无线通讯
支持2.4G无线ZigBee通讯传输
供电方式
电池供电
电气特性
冲次
测量范围
0.2~10次/分
测量精度
1.0%F.S
电源
大容量锂电池
电池容量
DC3.6V(38000mAh)
工作时间
3年(参照中国石化集团胜利石油管理局企业标准Q/SH1020生产数据自动化采集系统建设规范第三部分采油井)
工作电流
休眠时电流<22uA,唤醒后平均工作电流<50mA
2.4G无线ZigBee通讯接口
通信标准及频段
IEEE802.15.4ISM2.4~2.5GHz
通讯误码率
<10-6
数据丢包率
<1‰
通讯距离
开阔地90m
串口参数
通讯数据格式为:
1个起始位,8个数据位,1个停止位,无校验
机械特性
重量
0.55kg
尺寸
162mm×83mm×64mm(长×宽×高)
安装方式
防水壳体采用强磁吸附式安装方式,可安装在高原机链条机箱上或游梁机游梁支撑轴下方
磁感应开关需要通过自带的螺丝固定在开孔的支架上,将支架安装在抽油机的相应位置上(开孔尺寸保证可以将死点开关插入)
环境条件
运行温度
-40℃~+70℃
存储温度
-40℃~+70℃
工作相对湿度
5%~95%无凝露
污染等级
2级
海拔
≤4000米
防护等级
IP67
其它
无腐蚀气体场所
6.4规格尺寸
产品的规格尺寸如图6-4-1所示:
单位:
mm
图6-4-1产品的规格尺寸图
6.5其他
电池电量采用统一计算方法:
采用厂家经验法+电池电压监测的方式来获得电池能耗参数“剩余电量”,具体计算方法如下:
当监测电池电压>2.7V时:
剩余电量(%)=100-(100×小时平均耗电(mAh)×运行时间(h)÷电池额定容量(mAh))
当监测电池电压≤2.7V时:
剩余电量(%)=0
说明:
(1)小时平均耗电,由厂家在出厂时,根据型式试验的实测平均数据(即厂家经验值),针对不同产品而固化设置;建议!
考虑到电池在低温环境下容量降低的情况,请增加一定的修订系数。
(2)电池额定容量,根据“四化”项目组已经确定的配置标准而固化设置。
7验收试验
7.1工厂验收试验
供货商应在工厂试验前20天通知买方和设计单位,并提供一份详细的试验和验收大纲,需买方和设计批准后实施。
该试验应证明全部设备的性能完全符合本产品标准的要求。
试验前,供货商应提供一份对所有设备及备件的测试报告。
供货商应提前准备好一份试验和验收项目的文件,经双方讨论后确定。
所有试验项目均应按实际情况进行。
工厂试验亦应包括供货商各类软件及应用软件的试验和调试。
供货商应提供调试软件所需的设备。
在试验过程中,对所发生的所有不符合技术要求的事件,均应有供货商负责解决。
从第三方购置的设备和软件,在试验中发生的问题亦应由供货商负责解决。
供货商在试验全部完成后,应提交完整的、具有签署及日期的、装订成册的质量检验报告。
7.2现场验收试验
系统设备运抵安装现场后,由买方和供货商共同开箱检查,发现与有关文件不符者,由供货商负责解决。
在设备安装就位后,由供货商进行通电运行试验,如发现问题应由供货商负责解决。
供货商应在现场进行100%的性能和功能试验,试验合格后,由用户验收。
在设备安装期间,供货商应派遣有经验的工程师到现场指导,监督系统的安装。
7.3投产和验收
全套系统安装、验收完毕后,由供货商提出投产试运方案和技术条件,经买方同意后由供货商实施,之后由用户和设计单位验收。
投产验收后由供货商提供投产试运报告。
8包装与运输
8.1表面涂敷处理
●设备的应满足防腐的要求。
●所有喷漆(塑)零件的表面应光滑平整、色泽一致,不允许有划痕、班疵、脱落和破损。
电镀零件的表面应有金属光泽、不允许有裂纹、斑点、毛刺和缺陷。
8.2运输要求
包装完好的产品可采用正常的陆、海、空交通工具运输。
运输过程中应避免雨雪直接淋袭或烈日暴晒。
9服务与保证
9.1服务
供货商应提供的服务包括:
●现场安装指导、调试及投产运行;
●现场操作人员的技术培训;
●使用后的维修指导等;
当业主通知供货商需要提供服务时,供货商应在3小时内作出响应,(如必要)在24小时内到达现场。
供货商应派有经验的工程师1~2人到现场指导工作,提供技术支持。
9.2保证
在买方选用设备恰当和遵守保管及使用规程的条件下,从供货商发货之日起36个月内,或者连续运转不超过30个月(取时间较长者),设备因制造质量不良而发生损坏和不能正常工作时,供货商应该免费为买方更换或修理设备零件部件,如因此而造成买方人身和财产损失的,供货商应对其予以赔偿.
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