CN203050680U

CN203050680U - 无线数字采集装置

Info

Publication number: CN203050680U
Application number: CN2012204573278U
Authority: CN
Inventors: 杨兴涛; 银红春; 何文静
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-09-07

Abstract

本实用新型公开了一种无线数字采集装置，属于信息采集技术领域。所述装置包括：微处理器以及分别与微处理器连接组合的无线通信模块、压力传感器、温度传感器、数据存储器和太阳能供电模块；压力传感器和温度传感器分别将其测得的压力和温度值传送至微处理器，由微处理器通过无线通信模块进行远程传输，并通过数据存储器存储。本实用新型抗干扰能力强，安全性高，适合井口压力、温度数据的自动采集和传输；在施工安装、运行维护时便捷简单，费用低廉，避免了远距离布线带来的电磁干扰和二次雷电的危害，减少了多级转换时带来的量化误差，减少了信号地、安全地等的费用和周期维护，顺应了国家有关节能减排、清洁生产的要求和发展趋势。

Description

无线数字采集装置

技术领域

本实用新型涉及信息采集技术领域，特别涉及一种对于压力、温度等参数实现无线数字采集的装置。

背景技术

现在油田应用最广泛的井口压力、温度采集装置是压力变送器和温度变送器。压力变送器和温度变送器输出的是4~20mA模拟信号，需经过模数转换之后数据才能被利用。数据采集的同时还需辅以有线电源、信号传输电缆、RTU（Remote Terminal Unit，远程终端控制系统）模数转换等设备。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

数据处理中间环节的增多导致计量精度下降，且无温度补偿；变送器功率较高需要有线电源；数据采集端的附加组件较多，构成复杂，易出现故障，维护难度大，检修和井口作业时，操作要求高，存在一定的安全隐患；整个数据采集端安全系数较低、施工难度大、后续维护成本高。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种无线数字采集装置。所述技术方案如下：

所述无线数字采集装置包括微处理器以及分别与微处理器连接组合的无线通信模块、压力传感器、温度传感器、数据存储器和太阳能供电模块；压力传感器和温度传感器分别将其测得的压力和温度值传送至微处理器，由微处理器通过无线通信模块进行远程传输，并通过数据存储器存储。

优选地，所述温度传感器在进行温度测量时，其上连接有可插拔的测温铂电阻。

优选地，所述太阳能供电模块包括与所述微处理器相连的镍氢电池组，以及与所述镍氢电池组通过太阳能充放电管理器连接的光伏电池板。

优选地，所述无线通信模块包括ZigBee无线调制器。

优选地，所述采集装置还包括与所述微处理器相连的输入模块和显示模块。

优选地，所述输入模块包括轻触式键盘，所述显示模块包括液晶显示器。

优选地，所述采集装置还包括与所述微处理器相连的实时时钟模块。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过采用微处理器作为核心的微功耗器件、太阳能供电模块进行供电、无线通信技术实现数据传输、并实时采集存储数据的方案，抗干扰能力强，安全性高，非常适合井口压力、温度数据的自动采集和传输；由于使用一体化、模块化的设计，该装置在施工安装、运行维护时便捷简单，费用低廉，避免了远距离布线带来的电磁干扰和二次雷电的危害，减少了多级转换时带来的量化误差，减少了信号地、安全地等的费用和周期维护，顺应了国家有关节能减排、清洁生产的要求和发展趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的无线数字采集装置的结构原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

为改进现有数据采集端的缺陷，以先进、安全、环保、实用为目的，本实施例提供一种太阳能一体化无线数字压力、温度计（需要测温度时，只需外接测温铂电阻即可），摒弃高功耗的传统变送器+RTU方式，采用ZigBee无线技术、超低功耗技术、一体化技术、新能源技术等多学科交叉技术，从源头上解决矛盾，把装置在危险场所的安全性放在首位。高集成度、模块化的设计，具有微功耗、一体化、太阳能、站内无线组网传输，具有安装方便、维护简单的特点，并支持历史数据和实时数据直读、就地存储、无线获取、断点续传等功能。

具体地，本实施例的无线数字采集装置的结构原理框图如图1所示，本实施例采集装置是一种把传感器、采集器、处理器、显示器、键盘、电源等进行高度集成的井口自动采集装置，整体简洁紧凑，设计寿命长。装置采用MSP430单片机作为微处理器，以其作为核心的微功耗设计；采用ZigBee无线调制器形成无线通信模块，以实现无线通信技术；采用太阳能光伏电池板+蓄电池供电，同时支持高能电池组供电，具有太阳能、数据直读、无线传送、自动组网等多项功能，按需加电开启通信，抗干扰性能力强，安全性高，非常适合井口压力、温度数据的自动采集和传输。由于使用一体化、模块化的设计，该装置在施工安装、运行维护时便捷简单，费用低廉，避免了远距离布线带来的电磁干扰和二次雷电的危害，减少了多级转换时带来的量化误差，减少了信号地、安全地等的费用和周期维护，顺应了国家有关节能减排、清洁生产的要求和发展趋势。

本实施例综合应用超低功耗技术、一体化技术、太阳能技术、ZigBee和无线技术等多学科交叉技术。与MSP430单片机一体化组合连接的部件除了压力传感器、温度传感器、太阳能供电模块、无线通信模块之外，还包括实时数据存储器、实时时钟模块、轻触式键盘以及液晶显示器，轻触式键盘和液晶显示器作为输入和输出模块，输入模块实现装置运行状态的手动参数设置，输出模块实现压力、温度、电量、信号强度数据液晶显示和直读；参数设置也可以通过无线通信模块进行远程设置。太阳能+蓄电池或高能电池二选一本地供电的方式，能够保证在阴雨天设备不断电，能够持续运行。ZigBee无线调制器实现的无线通信技术，实现装置站内无线传送、自动组网和路由等多项功能，实现和远程站控系统之间的数据无线传输，支持断点续传；也可以通过ZigBee协议和笔记本交换数据。

本实施例独创微功耗二合一设计，把压力传感器和温度传感器组合在一起，采用一体化技术对各个模块进行高度集成，能高精度实时自动采集井口的压力和温度（有温度补偿），无线传送数据，表头实时显示当前压力温度值、电量、信号强度等，温度传感器同时具有温度补偿（－23℃~＋60℃）功能。在实际应用过程中发现，本实施例的一体化无线数字压力、温度采集装置平均功耗7.2mW，测量数据在本地存储，支持断点续传和历史数据查询，支持与站控系统或笔记本的无线数据通信，能配置本地参数和接受远程管理，支持充放电和电量管理；一体化的设计使施工安装和运行维护便捷简单，对井口作业无影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种无线数字采集装置，其特征在于，包括微处理器以及分别与微处理器连接组合的无线通信模块、压力传感器、温度传感器、数据存储器和太阳能供电模块；压力传感器和温度传感器分别将其测得的压力和温度值传送至微处理器，由微处理器通过无线通信模块进行远程传输，并通过数据存储器存储。

2.根据权利要求1所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述温度传感器在进行温度测量时，其上连接有可插拔的测温铂电阻。

3.根据权利要求1所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述太阳能供电模块包括与所述微处理器相连的镍氢电池组，以及与所述镍氢电池组通过太阳能充放电管理器连接的光伏电池板。

4.根据权利要求1所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述无线通信模块包括ZigBee无线调制器。

5.根据权利要求1所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述微处理器相连的输入模块和显示模块。

6.根据权利要求5所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述输入模块包括轻触式键盘，所述显示模块包括液晶显示器。

7.根据权利要求1所述的无线数字采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括与所述微处理器相连的实时时钟模块。