油田設(shè)備的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用研究

于秀娜

摘 要：機(jī)電一體化技術(shù)是應(yīng)用機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的一門(mén)技術(shù)，再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展更是發(fā)展迅猛，已經(jīng)逐漸發(fā)展成了融合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)械技術(shù)與伺服傳動(dòng)技術(shù)等多種技術(shù)的系統(tǒng)性技術(shù)，整個(gè)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍變得越來(lái)越廣泛。本文圍繞油田設(shè)備的機(jī)電一體化技術(shù)展開(kāi)，從概述機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始，具體闡述油田設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在為實(shí)際的應(yīng)用工作提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：油電設(shè)備；機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用

0 引言

在認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的油電設(shè)備已經(jīng)逐漸不能夠滿(mǎn)足當(dāng)下的技術(shù)應(yīng)用與要求之后，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用其中能夠打破原有的技術(shù)與應(yīng)用的瓶頸，使得其在油田設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。在目前的油電設(shè)備中，將機(jī)電一體化技術(shù)服務(wù)于目前高效的油田設(shè)備中，給我國(guó)的油電設(shè)備翻開(kāi)了全新的篇章。

1 機(jī)電一體化技術(shù)概述

從目前的現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備而言，其實(shí)質(zhì)上就是機(jī)電一體化的設(shè)備[1]。所謂的機(jī)電一體化，就是將電子器件的信息處理與控制功能附加或融合的機(jī)械裝置中的一種復(fù)合化技術(shù)。由機(jī)電一體化技術(shù)組成的一個(gè)完整的系統(tǒng)主要有結(jié)構(gòu)組成要素、職能組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、動(dòng)力組成要素五大要素組成。借助這五大要素，機(jī)電一體化系統(tǒng)還需要遵循接口耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制和能量轉(zhuǎn)換四個(gè)原則，才能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行。機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)是多項(xiàng)學(xué)科和技術(shù)發(fā)展得到的，隨著其中學(xué)科與技術(shù)的不斷發(fā)展，勢(shì)必也會(huì)給機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)新的改變與進(jìn)步，而在油田設(shè)備中的應(yīng)用也是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)之一。

2 油田設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用

隨著油田的發(fā)展以及自動(dòng)化水平的不斷提高，再加上油田的特殊性，其采用到的設(shè)備都是重型、性能要求高的設(shè)備，針對(duì)這種對(duì)技術(shù)上以及性能上的要求，在油田設(shè)備中加入機(jī)電一體化技術(shù)，不僅能夠大大減少人工的工作強(qiáng)度，還能夠大大提高工作效率。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)油田設(shè)備中，主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 利用傳感技術(shù)改進(jìn)傳感器

機(jī)電一體化技術(shù)中的傳感技術(shù)是組成機(jī)電一體化系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)油田設(shè)備自動(dòng)控制與自我調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。傳感技術(shù)的技能含量越高，其設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)的自動(dòng)化程度就越高[2]。特別是當(dāng)下的油田設(shè)備需要傳感器能夠快速、精準(zhǔn)的獲取信息，因此針對(duì)原有的對(duì)油田設(shè)備的檢測(cè)傳感器方面的改進(jìn)能夠起到一定作用。在油田設(shè)備中，傳感器的工作主要是針對(duì)電壓電流、功率測(cè)定以及電機(jī)溫度等，為了能夠保證油田設(shè)備中傳感器的精準(zhǔn)性，將機(jī)電一體化的傳感技術(shù)應(yīng)用其中，主要針對(duì)油田設(shè)備中的關(guān)鍵部位進(jìn)行。另外還需要的是對(duì)油田設(shè)備傳感器的信號(hào)輸出進(jìn)行一個(gè)規(guī)范，保證油田設(shè)備傳感工作的測(cè)量精準(zhǔn)以及可靠。

2.2 生產(chǎn)監(jiān)測(cè)和操作系統(tǒng)

借助機(jī)電一體化系統(tǒng)建立一個(gè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與操作系統(tǒng)能夠大大提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、管理的自動(dòng)化與信息化。為了能夠?qū)崿F(xiàn)油田設(shè)備中對(duì)生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)與操作，就需要借助機(jī)電一體化技術(shù)的電腦技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)預(yù)計(jì)自動(dòng)技術(shù)，一旦監(jiān)測(cè)到異常情況例如液位越限、壓力過(guò)高或者過(guò)低等，該系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)保護(hù)與調(diào)整，同時(shí)只需要在總控室就能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制命令的下發(fā)，讀取到生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)資料，這種方式就能夠大大減少人工的使用以及工作人員的工作強(qiáng)度，降低成本。該系統(tǒng)借助機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、巡檢管理、生產(chǎn)安全監(jiān)視等功能，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警管理、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理、安全管理、運(yùn)行日志記錄等功能。特別是對(duì)油田設(shè)備的保護(hù)以及控制方面，針對(duì)油田設(shè)備中每個(gè)器件的工作情況，利用電腦技術(shù)的處理，實(shí)現(xiàn)具有針對(duì)性的保護(hù)[3]。另外借助報(bào)警管理，當(dāng)油田設(shè)備中有機(jī)組發(fā)生了故障或者是意外情況時(shí)及時(shí)作出反應(yīng)，在發(fā)生事故時(shí)能夠自動(dòng)或者手動(dòng)實(shí)現(xiàn)緊急停車(chē)功能。利用機(jī)電一體化技術(shù)的電腦技術(shù)能夠大大提高油田設(shè)備的工作效率。

2.3 設(shè)備故障的診斷與調(diào)試

在油田設(shè)備當(dāng)中，由于可靠性不高導(dǎo)致油田設(shè)備開(kāi)機(jī)效率低下，因此結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)故障及時(shí)的診斷與自我調(diào)試，保證了油田設(shè)備能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。借助機(jī)電一體化技術(shù)，可以監(jiān)測(cè)油田設(shè)備中各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)以及設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，特別是針對(duì)泵、加熱爐、采暖鍋爐以及天然氣站等出現(xiàn)的故障狀態(tài)、可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行監(jiān)視與控制，一旦出現(xiàn)故障自動(dòng)實(shí)現(xiàn)停機(jī)，并且及時(shí)的進(jìn)行診斷以及自我調(diào)試，大大提高油田設(shè)備的可靠運(yùn)行效率。

2.4 機(jī)械技術(shù)

針對(duì)油田設(shè)備重型化、性能要求高、功率大的特點(diǎn)，將機(jī)電一體化技術(shù)中機(jī)械技術(shù)應(yīng)用其中，幫助油田設(shè)備實(shí)現(xiàn)從結(jié)構(gòu)上、材料上以及性能上全方面的轉(zhuǎn)變，做到提高精度、提高性能的要求。為了幫助油田設(shè)備更好的運(yùn)行，因此還需要借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，打造新一代的油田設(shè)備。

2.5 伺服技術(shù)

所謂的伺服就是能夠使物體的位置、方位狀態(tài)等輸出被控兩能夠跟隨輸入目標(biāo)的任意變化而變化。借助伺服技術(shù)構(gòu)造的伺服系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較好的可控性、穩(wěn)定性以及適應(yīng)性。與變頻器不同，從電機(jī)方面而言，伺服系統(tǒng)采用的電機(jī)在結(jié)構(gòu)、材料以及工藝上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)變頻器的交流電機(jī)。伺服電機(jī)能夠根據(jù)電源的變化產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作變化。將伺服技術(shù)引進(jìn)油田設(shè)備中是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)對(duì)研究全數(shù)字化技術(shù)的油田設(shè)備的工作效率有一定的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展不僅能夠?yàn)橛吞镌O(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步帶來(lái)動(dòng)力，同時(shí)為推動(dòng)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步也能夠起到一定作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]Josef Kraus.從優(yōu)秀到卓越——機(jī)電一體化技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)的結(jié)合[J].現(xiàn)代制造，2012，37（18）：106.

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[3]皮陽(yáng)軍，王驥，胡玉梅.并聯(lián)六自由度機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)標(biāo)定對(duì)比[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，13（11）：163.