CN202904360U - 油田自喷井无线测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油田自喷井无线测控装置，其技术方案为：在底板(1)的左侧中部安装有CPU控制单元(2)，在底板(1)的左侧上部依次安装有220V输入端口(4)、现场24V输入端口(5)和现场24V电压输出端口(6)，在底板(1)的左侧下部依次安装有以太网接口(7)、串口232通讯接口(8)和串口485通讯接口(9)，在底板(1)的右侧中部安装有AI采集单元(3)，在底板(1)的右侧下部安装有6路AI输入接口(10)。本实用新型功能强，操作简单，安全可靠，性价比高，为自喷井井口设备的运行状态监控提供良好的在线实时监控产品。

Description

油田自喷井无线测控装置

技术领域

本实用新型涉及油井生产状况监控技术领域，尤其是一种油田自喷井无线测控装置。

背景技术

目前，各种井口终端进入采油监控系统，大量采用综合性终端提高采油生产率已经成为一个重要的特点。随着各种综合性能比较强大的终端的大力投入，针对采油这个特殊的工作环境，它们引起的故障将对生产带来很大的影响，现在使用的终端在使用和维护的过程中，主要存在耗能较大、自身造价高、故障发生频率高、维修费用高等几个问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种专用的自喷井嵌入式监控终端。按照微功耗设计，可降低终端能耗，最大工作功率不超过5W，并可延长终端的寿命，降低单井生产成本的监控装置。在选用成熟技术的前提下，充分考虑装置的实用性、可靠性、稳定性、节能性、抗干扰能力及维护的便捷性和产品的性价比，打造一种成本低，功能专一，及后台软件于一身的自喷井监控终端。其技术方案为：底板通过螺丝与机壳进行固定安装，在底板的左侧中部安装有CPU控制单元，在底板的左侧上部依次安装有220V输入端口、现场24V输入端口和现场24V电压输出端口，在底板的左侧下部依次安装有以太网接口、串口232通讯接口和串口485通讯接口，在底板的右侧中部安装有AI采集单元，在底板的右侧下部安装有6路AI输入接口。

自喷井监控终端针对采油的特殊工作环境，采用了钣金机柜的安装方式，所有外接线均通过专用的接口外接，机柜内部安装自喷井监控终端，终端机壳表面标示性能指标说明和各种工作状态运行指示灯，便于调试及日后维护。终端的软件、硬件采用单元化设计，不同功能单元通过CAN总线有效的结合起来，监控终端具备后台发布软件，数据通过Modbus协议进行传输。主控制功能单元采用M3内核的STM32F107VCT6控制芯片和CAN总线控制芯片来实现整个装置的管理工作，主控制单元具有串口和GPRS功能，应用现有的GPRS单元可实现数据的无线传输，完成和后台的数据通讯。串口有效的实现和现场智能仪表的通讯，完成自喷井动液面监测工作；AI采集单元主要包含了一些隔离器件和控制器，实现了4路(0-5)V电压的采集和2路(5-20)mA电流的采集，主要完成自喷井井口电压、电流、温度等模拟信号的采集。

本实用新型自喷井井口监控终端软件部分应用当今流行的实时操作系统配合功能单元化应用软件，负责实时嵌入式系统的所有软硬件资源的分配、调度工作，控制和协调信息和事件的并发活动，提高系统的实时、稳定性。

本装置根据自喷井井口监控的特点，适合于野外环境下的自喷井井口的实时监控。该终端集计算机技术、无线通信技术和计算机网络技术于一体，以嵌入式控制器为核心配合嵌入式实时操作系统的应用，采用CAN现场总线技术和Modbus通讯方式构成功能强、操作简单、安全可靠、性价比高的自喷井井口监控终端，为自喷井井口设备的运行状态监控提供良好的在线实时监控产品。

附图说明

附图是本实新型结构示意图。

具体实施方式

如图所示，油田自喷井无线测控装置，包括底板1、CPU控制单元2、AI采集单元3、220V输入端口4、现场24V输入端口5、现场24V电压输出端口6、以太网接口7、串口232通讯接口8、串口485通讯接口9、6路AI输入接口(10)。底板1通过螺丝与机壳进行固定安装，在底板1的左侧中部安装有CPU控制单元2，在底板1的左侧上部依次安装有220V输入端口4、现场24V输入端口5和现场24V电压输出端口6，在底板1的左侧下部依次安装有以太网接口7、串口232通讯接口8和串口485通讯接口9，在底板1的右侧中部安装有AI采集单元3，在底板1的右侧下部安装有6路AI输入接口10。

自喷井监控终端硬件采用分布式集中控制设计，其中底板通过螺丝与机壳进行安装固定，电源管理部分在底板上，通过220V输入端口4或者现场24V输入端口5进行供电，同时提供现场24V电压输出端口6。CPU控制单元2采用当今流行的实时嵌入式操作系统，并集合CPU控制单元应用程序完成整个装置的所有软硬件资源的分配、调度工作，处理和控制同时发生信息和事件，提高系统的实时、稳定性。本终端CPU控制单元对外提供了一组以太网接口7、串口232通讯接口8以及串口485通讯接口9以方便现场智能仪表的信息采集及远程数据传输。AI采集单元3对外提供了6路AI输入接口10完成自喷井井口油压、套压、回压以及温度的采集。

本装置根据自喷井井口监控的特点，适合于野外环境下的自喷井井口的实时监控。该终端集计算机技术、无线通信技术和计算机网络技术于一体，以嵌入式控制器为核心配合嵌入式实时操作系统的应用，采用CAN现场总线技术和Modbus通讯方式构成功能强、操作简单、安全可靠、性价比高的自喷井井口监控终端，为自喷井井口设备的运行状态监控提供良好的在线实时监控产品。

本终端整机具有以下功能特点：

数据采集功能：可实时在线监测油井相关参数电压、电流、井口温度、压力等。数据通信功能：支持常用类型通讯规约；支持现场各种智能传感器传输数据；支持全双工串行方式通讯，传输速率9600，19200bps可选；支持网络交换机通讯数据采集，传输速率10Mbps/100Mbps；能够接收处理不同格式的遥测量、遥信量、电度量，并处理为系统的统一格式，能够接收处理各种油田井站的远程终端设备记录的突发事件信息，实现对其得遥控、遥调等下行信息；具有GPRS远程通讯功能，能够将现场数据和二次仪表通讯数据发送至远程用户平台统一管理。数据集中和转发：实现实时信息与其他控制主站和数据中心之间的数据通讯，实现数据共享。

Claims (1)

1.一种油田自喷井无线测控装置，其特征在于：底板(1)通过螺丝与机壳进行固定安装，在底板(1)的左侧中部安装有CPU控制单元(2)，在底板(1)的左侧上部依次安装有220V输入端口(4)、现场24V输入端口(5)和现场24V电压输出端口(6)，在底板(1)的左侧下部依次安装有以太网接口(7)、串口232通讯接口(8)和串485通讯接口(9)，在底板(1)的右侧中部安装有AI采集单元(3)，在底板(1)的右侧下部安装有6路AI输入接口(10)。

Images