CN106774025A - Dau固井实时施工数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明通过了一种DAU固井实时施工数据采集系统，包含外壳和主控CPU，所述主控CPU上连接有数据采集模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块、电源模块和扩充端口，所述扩充端口设有两个，分别为Com通讯接口和CAN通讯接口，通过Com通讯接口连接到数据中心服务器，通过CAN通讯接口与固井施工现场设备相连，本发明所述的DAU固井实时施工数据采集系统安装于固井施工车辆，可以采集对多厂家、多台设备在固井施工过程中的工作参数，将采集的实时数据进行处理、存储后，通过通讯模块，将数据实时上传至数据中心服务器，以便工作人员可以随时掌握关键参数及各环节的工作状况，确保固井施工的顺利进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据采集系统，具体地涉及一种DAU固井实时施工数据采集系统。其中，DAU(Daily Active User)日活跃用户数量。
背景技术
在石油工业的固井工程中，对于水泥浆的泥浆密度、泥浆流量、泥浆流速；清水的流量、清水总量、清水液位；泵排量、泵总量、泵压力等固井水泥车施工参数，由现场传感器收集并直接上传到PLC(可编程逻辑控制器)，经过PLC处理后由交换机传送到触摸屏及远程控制电脑，系统PLC程序为不可读状态，即不能直接通过PLC获取这些施工参数的地址，不能直接获取施工参数的原始数据及传感器数据，同时，不同生产厂家所制造的水泥车所用的控制系统不同，数据采用的协议不统一，造成施工数据无法在一个平台实现显示。
为了集中管理工业现场中各种生产厂家所生产的固井水泥车，对各个水泥车的施工参数的原始数据及传感器数据进行采集与传输，迫切提供一种施工数据实时采集系统。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种DAU固井实时施工数据采集系统，该施工数据实时采集系统可以采集不同生产厂家生产的各施工水泥车在固井施工过程中的工作参数，将采集的实时数据进行处理、存储后，上传至数据中心服务器，施工指挥人员和监督人员可以随时掌握关键参数及各个施工环节的工作状况，确保固井施工的顺利进行。
本发明所采用的技术方案如下：
DAU固井实时施工数据采集系统，外壳，外壳的内部设置有主控CPU，所述的主控CPU上连接有数据采集模块、数据存储模块、通讯模块、时钟模块、电源模块和扩充端口，所述的扩充端口设有两个，分别为Com通讯接口和CAN通讯接口，Com通讯接口与数据中心服务器通讯，CAN通讯接口与固井施工现场设备连接。
所述的通讯模块包括以太网通讯模块、无线通讯模块及GPRS模块，太网通讯模块以有线方式将采集的实时数据传输至数据中心服务器；无线通讯模块内置WIFI网络模组，通过无线局域网将采集的实时数据发送至数据中心服务器；GPRS模块通过GPRS通讯网络将采集的实时数据上传至数据中心服务器。
所述的数据采集模块是存储容量为8MByte的EEPROM数据存储器。
所述的时钟模块是型号为DS3231的实时时钟。
所述的Com通讯接口为标准RS232串行通讯接口。
所述的CAN通讯接口为标准Controller Area Network总线接口。
所述的外壳的外部固定安装有固定底座。
所述的固定底座采用焊接或铆接的方式安装在固井施工车辆操作台两侧或安装水阀下方靠近护栏侧或安装在水柜下方。
所述的固定底座上连接有天线。
所述的天线为40cm或120cm玻璃钢2.4G天线。
本发明具有以下优点：
1、本发明所述的DAU固井实时施工数据采集系统，可以采集各种生产厂家生产的施工水泥车在固井施工过程中的工作参数，将采集的实时数据进行处理、存储后，在具备网络环境的前提下，通过GPRS网络，将数据实时上传至数据中心服务器；同时，DAU内置WIFI网络模组，在现场无网络信号时，组建局域岗，可将实时数据通过无线局域网发送至现场数据采集客户端，施工指挥人员和监督人员可以随时掌握关键参数及各环节的工作状况，便于准确发布指令，达到对施工各个环节统一指挥，确保固井施工的顺利进行。
2、该DAU固井实时施工数据采集系安装在固定底座上，而固定底座通过焊接或铆接的方式安装于固井施工车辆上的任一合理为主，例如可以安装在固井施工车的操作台两侧或安装在水阀下方靠近护栏侧或安装在水柜下方，安装灵活、简单方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1-外壳，2-主控CPU，3-数据采集模块，4-数据存储模块，5-时钟模块，6-电源模块，7-Com通讯接口，8-CAN通讯接口，9-以太网通讯模块，10-无线通讯模块，11-GPRS模块，12-数据中心服务器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，DAU固井实时施工数据采集系统，外壳1，外壳的内部设置有主控CPU，所述的主控CPU2上连接有数据采集模块3、数据存储模块4、通讯模块、时钟模块5、电源模块6和扩充端口，所述的扩充端口设有两个，分别为Com通讯接口7和CAN通讯接口8，Com通讯接口7用于与数据中心服务器12通讯，CAN通讯接口8与固井施工现场设备连接。
DAU固井实时施工数据采集系统的工作流程主要包括收集施工现场设备数据、数据存储和实时数据上传给数据中心服务器，所述收集施工现场设备数据的流程是固井施工现场设备连接到所述CAN通讯接口8，CAN通讯接口8连接到主控CPU2，时钟模块5连接到主控CPU2；所述数据存储的流程是主控CPU2连接到数据存储模块4；所述实时数据上传给数据中心服务器的流程是主控CPU2通过Com通讯接口7连接到数据中心服务器。
本发明所述的DAU固井实时施工数据采集系统安装于固井施工车辆，可以采集对多厂家、多台设备在固井施工过程中的工作参数(主要是密度、压力、排量以及施工时间等数据)，并将达到参数将数据采集系统的服务器端软件安装在该服务器，实现固井现场数据的实时显示、施工参数曲线打印、数据存储、数据备份、数据传输井场及远程传输功能，传输频率应达到每分钟30—60组，便于施工指挥人员和监督人员可以随时掌握关键参数及各个环节工作状况，达到对施工各个环节统一指挥，确保固井施工的顺利进行。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述的数据采集模块3是存储容量为8MByte的EEPROM数据存储器，采用串行周边接口SPI(Serial Peripheral Interface)协议进行通讯，可以采集3路模拟量和2路脉冲数字量，分别用于采集泥浆密度、泥浆流量、泥浆流速；清水流量、清水总量；泵排量、泵总量、泵压力；清水液位；清水阀位、下灰阀位等信号。
所述的时钟模块5是型号为DS3231的实时时钟，为系统数据提供精确的时间数据。
所述的Com通讯接口7为标准RS232串行通讯接口，用于与外部设备通讯，如可编程控制器、计算机等。
所述的CAN通讯接口8为标准Controller Area Network总线接口，用于扩展连接CAN总线设备，如仪表、控制器等。
所述的通讯模块包括以太网通讯模块9、无线通讯模块10及GPRS模块11，太网通讯模块9用于数据中心服务器以有线方式接入DAU进行数据实时采集；无线通讯模块10内置WIFI网络模组，通过无线局域网将DAU实时采集数据发送至数据中心服务器；GPRS模块11通过GPRS通讯网络，将DAU实时采集数据远程传输至数据中心服务器12。
所述的外壳1固定安装在固定底座上，而固定底座可根据安装位置选择焊接或铆接的方式安装在固井施工车任一合适位置，例如安装固井施工车的操作台两侧或安装水阀下方靠近护栏侧或安装在水柜下方，安装位置灵活、安装方式简单方便。
所述的固定底座上连接有天线，所述的天线为40cm或120cm玻璃钢2.4G天线，天线的安装时1)避免遮挡，且尽量安装于高处；2)安装后，不高于原设备的最高高度；3)安装位置：操作台两侧或水阀右侧护栏位置。安装时将固定底座焊接于操作平台上，天线与固定底座连接且将天线直接用U行夹子，固定于水阀右侧护栏上。
DAU安装于固井施工车辆，可以采集各种生产厂家生产的施工水泥车在固井施工过程中的工作参数，主要是密度、压力、排量以及施工时间等；DAU将采集的实时数据进行处理、存储后，在具备网络环境的前提下，通过GPRS网络，将数据实时上传至数据中心服务器。同时，DAU内置WIFI网络模组，在现场无网络信号时，组建局域网，可将实时数据通过无线局域网发送至数据中心服务器。
本发明的工作原理为固井施工现场设备通过现场传感器将收集到的施工参数(泥浆密度、泥浆流量；清水流量、清水总量；泵排量、泵总量、泵压力等)传送给数据采集模块3，主控CPU的运行软件，通过CAN总线通讯接口周期性地依次从数据采集模块所采集得3路模拟量和2路脉冲数字量读取密度、压力和流量值，再经数值计算和工程转换后获取实际值。在主控CPU的主界面上显示采集到的数据，绘制数据曲线，完成数据存储；主控CPU通过标准RS232串行通讯接口将数据发送给以太网通讯模块或或无线通讯模块或GPRS通讯模块实现远程传输，并通过天线向数据中心服务器发送数据。
Claims (10)
1.DAU固井实时施工数据采集系统，包含外壳(1)，外壳的内部设置有主控CPU(2)，其特征在于：所述的主控CPU(2)上连接有数据采集模块(3)、数据存储模块(4)、通讯模块、时钟模块(5)、电源模块(6)和扩充端口，所述的扩充端口设有两个，分别为Com通讯接口(7)和CAN通讯接口(8)，Com通讯接口(7)用于与数据中心服务器(12)通讯，CAN通讯接口(8)与固井施工现场设备连接。
2.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的通讯模块包括以太网通讯模块(9)、无线通讯模块(10)及GPRS模块(11)，太网通讯模块(9)以有线方式将采集的实时数据传输至数据中心服务器(12)；无线通讯模块(10)内置WIFI网络模组，通过无线局域网将采集的实时数据发送至数据中心服务器(12)；GPRS模块(11)通过GPRS通讯网络将采集的实时数据上传至数据中心服务器(12)。
3.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的数据采集模块(3)是存储容量为8MByte的EEPROM数据存储器。
4.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的时钟模块(5)是型号为DS3231的实时时钟。
5.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的Com通讯接口(7)为标准RS232串行通讯接口。
6.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的CAN通讯接口(8)为标准Controller Area Network总线接口。
7.根据权利要求1所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的外壳(1)的外部安装有固定底座。
8.根据权利要求7所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的固定底座采用焊接或铆接的方式安装在固井施工车操作台两侧或安装在水阀下方靠近护栏侧或安装在水柜下方。
9.根据权利要求7所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的固定底座上连接有天线。
10.根据权利要求9所述的DAU固井实时施工数据采集系统，其特征在于：所述的天线为40cm或120cm玻璃钢2.4G天线。
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