CN110630250B - 一种节流器电气控制系统及控制方法 - Google Patents

一种节流器电气控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节流器电气控制系统及控制方法，所述控制系统包括：压力检测单元：连接信号调理单元，采集并发送井下压力波信号；温度检测单元：采用温度传感器，用于采集井下温度信息；电机模块：包括电机驱动单元、电机编码单元和电机系统，所述电机驱动单元与电机编码单元分别向电机系统发送驱动信号与编码信号，控制电机的转速；中央控制单元：通过IO接口与模数转换器相连，接收模数转换器传递的压力波信号，唤醒中央控制器并生成解码命令，通过解码命令唤醒电机和温度传感器，执行节流器阀门控制操作。远程控制中心，与中央控制单元通过无线模块相连，控制系统的工作模式和进行温度补偿。本发明结构简单，方便安装和维护，能够方便地控制节流器工作。

Description

一种节流器电气控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及节流器领域，尤其涉及一种节流器电气控制系统及控制方法。
背景技术
随着社会的不断进步，各种用电设备慢慢出现在我们的生活中，用电需求量也越来越大，而节能就成为了社会的主旋律。智能插座自然而然也加入了节能的这个大行列，传统的节能插座设计复杂，维护和成本特高，而且往往只能实现某一单一的功能，而不能集身份识别、定时开关机设置和智能节能为一体，对电流判断的设计也十分复杂同时成本也异常高昂，不利于智能插座的推广，同时安全性能也不高，无法进行用户的身份验证。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种节流器电气控制系统及控制方法。
一种节流器电气控制系统，包括信号调理单元、模拟开关、模数转换单元、通信接口和储存系统，还包括：
压力检测单元：连接信号调理单元，采集并发送井下压力波信号；
温度检测单元：采用温度传感器，用于采集井下温度信息；
电机模块：包括电机驱动单元、电机编码单元和电机系统，所述电机驱动单元与电机编码单元分别向电机系统发送驱动信号与编码信号，控制电机的转速；
中央控制单元：通过IO接口与模数转换器相连，接收模数转换器传递的压力波信号，唤醒中央控制器并生成解码命令，通过解码命令唤醒电机和温度传感器，执行节流器阀门控制操作。
远程控制中心，与中央控制单元通过无线模块相连，控制系统的工作模式和进行温度补偿。
进一步地，所述信号调理单元直接与模拟开关相连，通过模拟开关将采集的压力波信号传递给模数转换单元进行模数转换。
进一步地，所述压力检测单元，采用压力波传感器，用于实时采集井下压力。
进一步地，所述工作模式包括待机模式、睡眠模式和工作模式。
进一步地，所述压力波信号的传输帧格式包括7位数据，第一位和第二位为起始位，用于区分其他控制仪器命令；第三位、第四位、第五位、第六位为数据位，支持16种数据命令；第七位为校验位，采用奇偶校验，用于降低误码率。
一种节流器电气控制方法，包括如下步骤：
S1：气压传感器感知井下气压变化，并将气压波信号传递给中央控制器；
S2：唤醒中央控制器并生成解码命令，切换系统的工作模式；
S3：根据解码命令唤醒电机及电机控制电路，同时唤醒温度传感器；
S4：中央控制器控制电机执行命令。
进一步地，所述S12包括如下步骤：
S21：设备自检进行初始化，系统切换到待机模式；
S22：若未接受到气压波信号，系统进入到睡眠模式；
S23：若接收到气压波信号，系统进入工作模式。
本发明的有益效果：本发明可以准确识别井口压力波信号，解码井口压力波命令值，完成对井下节流器远程控制调产，可在井下高温恶劣环境中长时间稳定有效运行，同时可以方便地采集井下压力和温度环境参数，同时可以在超低耗下工作。
附图说明
图1是节流器电气控制系统结构示意图；
图2是低功耗管理系统流程图；
图3是节流器电气系统命令接收流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本实施例中，如图1所示，一种节流器电气控制系统，包括信号调理单元、模拟开关、模数转换单元、通信接口和储存系统，还包括：压力检测单元：连接信号调理单元，采集并发送井下压力波信号；温度检测单元：采用温度传感器，用于采集井下温度信息；电机模块：包括电机驱动单元、电机编码单元和电机系统，所述电机驱动单元与电机编码单元分别向电机系统发送驱动信号与编码信号，控制电机的转速；中央控制单元：通过IO接口与模数转换器相连，接收模数转换器传递的压力波信号，唤醒中央控制器并生成解码命令，通过解码命令唤醒电机和温度传感器，执行节流器阀门控制操作；远程控制中心，与中央控制单元通过无线模块相连，控制系统的工作模式和进行温度补偿。
如图2所示，软件工作流程为了保证低功耗设计，分为多个工作模式，不同工作模式之间的切换保证系统最有效的利用仅有的功率，系统分为待机模式、睡眠模式以及工作模式，多模式的配合切换有效的完成了系统工作。
如图3所示，系统气压传感器感知气压变化，根据解码命令唤醒系统，同时根据解码命令来执行相应的节流器阀门控制操作。
一种节流器电气控制方法，包括如下步骤：
S1：气压传感器感知井下气压变化，并将气压波信号传递给中央控制器；
S2：唤醒中央控制器并生成解码命令，切换系统的工作模式；
S3：根据解码命令唤醒电机及电机控制电路，同时唤醒温度传感器；
S4：中央控制器控制电机执行命令。
进一步地，所述S12包括如下步骤：
S21：设备自检进行初始化，系统切换到待机模式；
S22：若未接受到气压波信号，系统进入到睡眠模式；
S23：若接收到气压波信号，系统进入工作模式。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种节流器电气控制系统，包括信号调理单元、模拟开关、模数转换器、通信接口和储存系统，其特征在于，系统的模式分为待机模式、睡眠模式以及工作模式，多模式的配合切换有效完成系统工作，所述系统还包括：
压力检测单元：连接信号调理单元，采集并发送井下压力波信号；
温度检测单元：采用温度传感器，用于采集井下温度信息；
电机模块：包括电机驱动单元、电机编码单元和电机系统，所述电机驱动单元与电机编码单元分别向电机系统发送驱动信号与编码信号，控制电机的转速；
中央控制器：通过IO接口与模数转换器相连，接收模数转换器传递的压力波信号，唤醒中央控制器并生成解码命令，通过解码命令唤醒电机和温度传感器，执行节流器阀门控制操作;
远程控制中心，与中央控制器通过无线模块相连，控制系统的模式和进行温度补偿；所述信号调理单元直接与模拟开关相连，通过模拟开关将采集的压力波信号传递给模数转换器进行模数转换；所述压力检测单元，采用压力波传感器，用于实时采集井下压力。
2.根据权利要求1所述的一种节流器电气控制系统，其特征在于，所述压力波信号的传输帧格式包括7位数据，第一位和第二位为起始位，用于区分其他控制仪器命令；第三位、第四位、第五位、第六位为数据位，支持16种数据命令；第七位为校验位，采用奇偶校验，用于降低误码率。
3.一种节流器电气控制方法，其特征在于，采用温度传感器，用于采集井下温度信息，中央控制器通过IO接口与模数转换器相连，接收模数转换器传递的压力波信号，远程控制中心，与中央控制器通过无线模块相连，控制系统的模式和进行温度补偿，信号调理单元直接与模拟开关相连，通过模拟开关将采集的压力波信号传递给模数转换器进行模数转换，包括如下步骤：
S1：气压传感器感知井下气压变化，并将气压波信号传递给中央控制器；
S2：唤醒中央控制器并生成解码命令，切换系统的模式；
S3：根据解码命令唤醒电机及电机控制电路，同时唤醒温度传感器；
S4：中央控制器控制电机执行命令；
所述S2包括如下步骤：
S21：设备自检进行初始化，系统切换到待机模式；
S22：若未接受到气压波信号，系统进入到睡眠模式；
S23：若接收到气压波信号，系统进入工作模式。
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