CN203232305U - 一种油田专用多功能远程测控设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种油田专用多功能远程测控设备,属油田监测采集装置技术领域。它由ARM9处理器、无线数采芯片、电能计量芯片、以太网芯片等构成。其特点是:ARM9处理器分别与无线数采芯片、电能计量芯片、以太网芯片连接,完成模拟量数据采集、三相电压与电流采集及电能参数的运算;具有MODBUS标准通讯协议TCP/IP网络通讯功能;与数字量输入端子等连接,实现外围数字量信号采集、控制开关信号输出、自运行状态显示和计时;与RS232通讯口、RS485口连接,实现RS232和RS485数据通讯功能;在-40℃到+70℃的环境温度下工作可靠,特别适合采油井、注水井及其它智能设备重要数据的远程采集和集中监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油田专用多功能远程测控设备,属于油田监测采集装置技术领域。
背景技术
目前,绝大多数油田还是通过人工值守或定期巡视的方式来完成对采油井、注水井设备运行情况的检查,如果需要对采油井、注水井设备运行情况作进一步深入分析检测,还需要通过携带专用仪器到生产现场才能完成,既费时费力,又影响监控效果,还白白耗费人力资源。相对当今高科技油田设备而言,这种人工监控的手段显然是落后了;为促进企业核心竞争力,提高企业管理水平,降低人工成本,近年来市场也出现了一些与油田生产相关的监测类产品,但这些监测仪器大多存在对油田工况适应性差、功能匹配欠缺、数据接口配置不标准等缺点,与当今飞速发展的油田生产对高质量监控设备的要求相距甚远,亟待完善。
发明内容
本实用新型的目的在于:提供一种针对油田生产需求研制,可同时完成油井功图数据、电参数采集、电机启停控制、水井瞬时/累计流量采集、压力采集、注水量调控,及与第三方智能化设备进行数据通讯等工作,对油田工况适应性强,适用范围广,提高生产管控能力,降低人工成本,可快速发现故障,利于及时排除故障,监测简单方便。解决现有人工巡视费时费力、浪费人力资源,不能及时发现和处理故障;及现有监测仪匹配功能欠缺,适应性差,适用面窄,致使运行管理成本高问题的油田专用多功能远程测控设备。
本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的
一种油田专用多功能远程测控设备,它由ARM9处理器、无线数采芯片、电能计量芯片、以太网芯片、声卡芯片、功放构成,其特征在于: ARM9处理器的SPI总线与无线数采芯片、电能计量芯片的总线接口连接,所述无线数采芯片的AI模拟信号输入端与模拟量输出端子连接;所述电能计量芯片的V1P~V6P引脚通过接线端子与三相电压采集端子连接,所述电能计量芯片的V1N~V6N引脚通过接线端子与三相电流采集端子连接;所述ARM9处理器的EBI外部总线接口与非易失内存读写器NOR FLASH、高数据密度存储器NAND FLASH、同步动态随机存储器SDRAM的引脚分别连接;所述ARM9处理器的SSC总线与声卡芯片的输入端连接,所述声卡芯片的输出端连接功放;所述ARM9处理器的EMAC总线与以太网芯片连接,所述以太网芯片与RJ45以太网接口连接;所述ARM9处理器的PIO总线分别与数字量输入端子、数字量输出端子、状态指示灯、时钟芯片连接;所述ARM9处理器的USART总线分别与RS232通讯口、RS485通讯口连接;
所述ARM9处理器的型号为:AT91RM9200;
所述无线数采芯片的型号为:CC2530;
所述电能计量芯片的型号为:AT7022C;
所述以太网芯片的型号为:PHY DM9161;
所述声卡芯片的型号为:CS4334;
所述功放的型号为:LM1875。
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于:
该油田专用多功能远程测控设备以ARM9处理器为主要平台,通过无线数采芯片、电能计量芯片、以太网芯片等的系统程序配合运行,实现油井功图数据、电参数采集、电机启停控制、水井瞬时/累计流量采集、压力采集、注水量调控,及与第三方智能化设备进行数据通讯等实时远程监控,无须人工去生产现场操作即可快速发现和及时排除故障,配置标准数据接口,对油田工况适应性强,适用范围广,有效提高生产管控能力,降低了人工成本。经实际使用检验证明,在野外-40℃—+70℃的环境温度下全年运行稳定可靠,完全满足对油田生产设备远程监控和管理的要求。解决了现有人工巡视费时费力、浪费人力资源,不能及时发现和处理故障;及现有监测仪匹配功能欠缺,适应性差,适用面窄,致使运行管理成本高的问题。
附图说明
附图为一种油田专用多功能远程测控设备的工作原理结构方框示意图。
图中:1、ARM9处理器,2、无线数采芯片,3、电能计量芯片,4、以太网芯片,5、声卡芯片,6、功放,7、模拟量输出端子,8、三相电压采集端子,9、三相电流采集端子,10、非易失内存读写器NOR FLASH,11、高数据密度存储器NAND FLASH,12、同步动态随机存储器SDRAM,13、RJ45以太网接口,14、数字量输入端子DI,15、数字量输出端子DO,16、状态指示灯LED,17、时钟芯片RTC。
具体实施方式
该油田专用多功能远程测控设备由ARM9处理器1、无线数采芯片2、电能计量芯片3、以太网芯片4、声卡芯片5、功放6构成; ARM9处理器1的SPI总线与无线数采芯片2、电能计量芯片3的总线接口连接,所述无线数采芯片2的AI模拟信号输入端与模拟量AI输出端子7连接;所述电能计量芯片3的V1P~V6P引脚通过接线端子与三相电压采集端子8连接,所述电能计量芯片3的V1N~V6N引脚通过接线端子与三相电流采集端子9连接;所述ARM9处理器1的EBI外部总线接口与非易失内存读写器NOR FLASH10、高数据密度存储器NAND FLASH11、同步动态随机存储器SDRAM12的引脚分别连接;所述ARM9处理器1的SSC总线与声卡芯片5的输入端连接,所述声卡芯片5的输出端连接功放6;所述ARM9处理器1的EMAC总线与以太网芯片4连接,所述以太网芯片4与RJ45以太网接口13连接;所述ARM9处理器1的PIO总线分别与数字量输入端子DI14、数字量输出端子DO15、状态指示灯LED16、时钟芯片RTC连接;所述ARM9处理器1的USART总线分别与RS232通讯口、RS485通讯口连接;
所述ARM9处理器1的型号为:AT91RM9200;
所述无线数采芯片2的型号为:CC2530;
所述电能计量芯片3的型号为:AT7022C;
所述以太网芯片4的型号为:PHY DM9161;
所述声卡芯片5的型号为:CS4334;
所述功放6的型号为:LM1875。
该油田专用多功能远程测控设备的ARM9处理器1的EBI外部总线接口与非易失内存读写器NOR FLASH10、高数据密度存储器NAND FLASH11、同步动态随机存储器SDRAM12的相应引脚相连,完成内存读写、数据存储等。
无线数采芯片2的引脚与模拟量输出端子7相连,完成六路模拟量数据的采集,并将采集的模拟量数据通过无线数采芯片2的总线接口与ARM9处理器1的SPI总线相连,完成所采集数据向ARM9处理器1的传输。
电能计量芯片3的V1P~V6P引脚通过接线端子与三相电压采集端子8连接,用于电压参数的采集;V1N~V6N引脚通过接线端子与三相电流采集端子9连接,用于电流参数的采集。
以太网芯片4外接RJ45以太网接口13,以太网芯片4的总线与ARM9处理器1的EMAC总线相连,完成ARM9处理器1与外围网络设备的Modbus TCP/IP数据通讯。
数字量输入端子14、数字量输出端子15、状态指示灯16、时钟芯片17与ARM9处理器1的PIO总线相连,分别完成ARM9处理器1对外围数字量信号的采集、开关信号的控制输出、测控终端自身运行状态的显示、测控终端的计时。
RS232通讯口和RS485通讯口与ARM9处理器1的USART总线相连,分别完成RS232和RS485数据通讯功能。
声卡芯片5与ARM9处理器1的SSC总线相连,通过功放6及外围的语音喇叭,完成ARM9处理器1调用的音频文件的发布。
该油田专用多功能远程测控设备通过运行在同一套硬件平台上的多个Linux系统程序,实现油田油井生产数据采集、水井生产数据采集、通讯协议转换器、远程网关等多种功能,做到了三相电参采集、电机启停状态采集及远程启停控制、功图数据采集及存储、瞬时/累计流量采集、压力采集、远程注水量控制、第三方数据采集设备通讯协议转发、主从RTU数据通讯等,硬件设备采用宽工作范围设计,可在-40℃到+70℃的环境温度下可靠工作,保证该油田专用多功能远程测控设备在油田野外环境的全年稳定运行,具有针对性强、功能强大、稳定可靠的特点,完全满足油田生产设备远程监控和管理的需求。
以上所述只是该实用新型的具体实施方式,上述举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制,所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形,而不背离本实用新型的实质和范围。
Claims (1)
1.一种油田专用多功能远程测控设备,它由ARM9处理器(1)、无线数采芯片(2)、电能计量芯片(3)、以太网芯片(4)、声卡芯片(5)、功放(6)构成;其特征在于:ARM9处理器(1)的SPI总线与无线数采芯片(2)、电能计量芯片(3)的总线接口连接,所述无线数采芯片(2)的AI模拟信号输入端与模拟量AI输出端子(7)连接;所述电能计量芯片(3)的V1P~V6P引脚通过接线端子与三相电压采集端子(8)连接,所述电能计量芯片(3)的V1N~V6N引脚通过接线端子与三相电流采集端子(9)连接;所述ARM9处理器(1)的EBI外部总线接口与内存读写器非易失内存读写器NOR FLASH(10)、高数据密度存储器NAND FLASH(11)、同步动态随机存储器SDRAM(12)的引脚分别连接;所述ARM9处理器(1)的SSC总线与声卡芯片(5)的输入端连接,所述声卡芯片(5)的输出端连接功放(6);所述ARM9处理器(1)的EMAC总线与以太网芯片(4)连接,所述以太网芯片(4)与RJ45以太网接口(13)连接;所述ARM9处理器(1)的PIO总线分别与数字量输入端子DI(14)、数字量输出端子DO(15)、状态指示灯LED(16)、时钟芯片RTC(17)连接;所述ARM9处理器(1)的USART总线分别与RS232通讯口、RS485通讯口连接;
所述ARM9处理器(1)的型号为:AT91RM9200;
所述无线数采芯片(2)的型号为:CC2530;
所述电能计量芯片(3)的型号为:AT7022C;
所述以太网芯片(4)的型号为:PHY DM9161;
所述声卡芯片(5)的型号为:CS4334;
所述功放(6)的型号为:LM1875。
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CN2013201939978U CN203232305U (zh) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | 一种油田专用多功能远程测控设备 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN203232305U true CN203232305U (zh) | 2013-10-09 |
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ID=49288417
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CN2013201939978U Expired - Lifetime CN203232305U (zh) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | 一种油田专用多功能远程测控设备 |
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CN (1) | CN203232305U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105243817A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-13 | 国家电网公司 | 能源监管数据采集器 |
CN109634228A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-04-16 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种用于远程控制与信号采集的系统及其方法 |
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2013
- 2013-04-17 CN CN2013201939978U patent/CN203232305U/zh not_active Expired - Lifetime
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CN109634228A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-04-16 | 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司 | 一种用于远程控制与信号采集的系统及其方法 |
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