CN203825797U - 一种井场用无线采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于石油行业井场各种信号无线采集技术领域，具体涉及一种井场用无线采集装置，用于解决井场流量、压力、温度、密度等信号的无线采集。本实用新型中，传感器直接与无线采集装置连接，通过采集模块将传感器的输出信号转换为数字信号，由控制单元按照无线传输协议进行编码后，从无线收发单元将信号发送给控制中心，完成信号的采集、转换及发送。同时由温控器和加热器组成的温控系统为装置在低温下正常工作提供了保障。由于采用无线传输方式，该方案信号采集准确快捷，避免电缆布线及线缆过长带来的信号衰减及干扰。由于自带锂电池供电，装置无需外接电源，同时带有温度控制及加热模块，可以在-40℃低温工况下连续工作12小时。
Description
技术领域
本实用新型属于石油行业井场各种信号无线采集技术领域，具体涉及一种井场用无线采集装置，用于解决井场流量、压力、温度、密度等信号的无线采集。
背景技术
目前在石油井场低温、油污等恶劣工况下，信号无线采集技术采用从传感器引线到控制中心的信号采集方式，该方式存在使用不方便、采集速率慢、性能不够的问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能够应用在石油井场低温、油污等恶劣工况下使用方便、采集迅速、性能可靠的井场传感器信号无线采集装置，要求其无需从各个传感器引线到控制中心，减少信号衰减及干扰，使信号采集更快捷、准确。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种井场用无线采集装置，包括：加热器4、控制板7、信号采集接口9、充电接口10、采集模块11、无线信号收发模块12、温控器13、壳体14；其中，加热器4、采集模块11、温控器13安装在标准的导轨6上，其它模块直接安装于安装底板1上；开关8、信号采集接口9、充电接口10安装于壳体14的侧壁上；
外部传感器通过信号采集接口9连接所述井场用无线采集装置，采集模块11将传感器的信号转换为数字信号传送给控制板7，由控制板7按照无线传输协议进行编码，编码后发送给无线信号收发模块12，控制板7、无线信号收发模块12、天线5组成信号传输电路；无线信号收发模块12作为数据透明传输模块，与控制板7连接，接收控制板7传递的采集信号后，通过内置的天线5将信号传给上位控制中心；
同时，无线信号收发模块12还接收从上位控制中心发来的信号，将上位控制中心的信号传递给控制板7，从而配置采集模块11采集通道、功能、测量范围、工作模式信息。
其中，所述无线采集装置内置可充电的锂电池3以及电源转换模块2，所述电源转换模块2分别连接锂电池3与控制板7和采集模块11，将锂电池3输出的直流电压转换为控制板7和采集模块11所需电压，分别为控制板7和采集模块11提供电源。
其中，所述壳体14使用高强度聚酯纤维材料，以方便内置天线5的信号传输，同时采用密封材料密封，接头均为防水接头。
其中，所述无线采集装置内设置有温控器13及加热器4；加热器4安装在标准的导轨6上，温控器13直接安装于安装底板1上；
温控器13和加热器4串联在直流电源回路内，用于保证箱体内温度；通过温控器13来设定工作温度，即当温度高于设定值时，温控器13断开回路，加热器4不工作；当温度低于设定值时，温控器13连接回路，锂电池3给加热片供电，加热器4工作，当温度重新上升大于设定温度后，温控器13又自动断开回路，保证箱内温度不低于设定值。
(三)有益效果
本实用新型技术方案中，传感器直接与无线采集装置连接，通过采集模块将传感器的输出信号转换为数字信号，由控制单元按照无线传输协议进行编码后，从无线收发单元将信号发送给控制中心，完成信号的采集、转换及发送。同时由温控器和加热器组成的温控系统为装置在低温下正常工作提供了保障。
由于采用无线传输方式，该方案信号采集准确快捷，避免电缆布线及线缆过长带来的信号衰减及干扰。由于自带锂电池供电，装置无需外接电源，同时带有温度控制及加热模块，可以在-40℃低温工况下连续工作12小时。此外，该方案防护等级高，适应井场恶劣工况。
附图说明
图1为本实用新型井场用无线采集装置的原理框图。
图2为本实用新型井场用无线采集装置的结构图。
其中：1：安装底板；2：电源转换模块；3：锂电池；
4：加热器；5：天线；6：导轨；7：控制板；8：开关；
9：信号采集接口；10：充电接口；11：采集模块；
12：无线信号收发模块；13：温控器；14：壳体。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，如图2所示，本实用新型所提供的一种井场用无线采集装置包括：采集模块11、控制板7、无线信号收发模块12、锂电池3、电源转换模块2、温控器13、加热器4、壳体14、信号采集接口9、充电接口10。其中，加热器4、采集模块11、温控器13安装在标准的导轨6上，其它模块直接安装于安装底板1上；开关8、信号采集接口9、充电接口10安装于壳体14的侧壁。
如图1所示，外部传感器通过信号采集接口9连接所述井场用无线采集装置，采集模块11将传感器的信号转换为数字信号传送给控制板7，由控制板7按照无线传输协议进行编码，编码后发送给无线信号收发模块12，控制板7、无线信号收发模块12、天线5组成信号传输电路。无线信号收发模块12作为数据透明传输模块，与控制板7连接，接收控制板7传递的采集信号后，通过内置的天线5将信号传给上位控制中心，同时，无线信号收发模块12还接收从上位控制中心发来的信号，将上位控制中心的信号传递给控制板7，从而配置采集模块11采集通道、功能、测量范围、工作模式等信息。
本实用新型井场用无线采集装置内置可充电的锂电池3，工作时无需外接电源，一次充电最大连续工作时间达到12小时。为了适应石油井场的泥浆、油污等恶劣工作环境，本实用新型井场用无线采集装置的壳体14使用高强度聚酯纤维材料，方便内置天线5的信号传输，同时采用密封材料密封，接头均为防水接头，装置防护等级达到IP65。
其中，所述电源转换模块2分别连接锂电池3与控制板7和采集模块11，将锂电池3输出的直流电压转换为控制板7和采集模块11所需电压，分别为控制板7和采集模块11提供电源。
本实用新型井场用无线采集装置内还设置有温控器13及加热器4，温控器13和加热器4串联在直流电源回路内，用于保证箱体内温度。通过温控器13来设定工作温度，即当温度高于设定值时，温控器13断开回路，加热器4不工作；当温度低于设定值时，温控器13连接回路，锂电池3给加热片供电，加热器4工作，当温度重新上升大于设定温度后，温控器13又自动断开回路，保证箱内温度不低于设定值。
综上，本实用新型改变现有从传感器引线到控制中心的信号采集方式，使用无线采集装置，直接将传感器信号(包括模拟电压信号、模拟电流信号、脉冲信号、RS485信号)转换为无线信号，以无线形式发送至控制中心，实现各种信号的无线采集，减小有线方式下线缆过长带来的干扰以及现场布线带来的不便，使信号采集更准确、快捷方便。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种井场用无线采集装置，其特征在于，包括：加热器(4)、控制板(7)、信号采集接口(9)、充电接口(10)、采集模块(11)、无线信号收发模块(12)、温控器(13)、壳体(14)；其中，加热器(4)、采集模块(11)、温控器(13)安装在标准的导轨(6)上，其它模块直接安装于安装底板(1)上；开关(8)、信号采集接口(9)、充电接口(10)安装于壳体(14)的侧壁上；
外部传感器通过信号采集接口(9)连接所述井场用无线采集装置，采集模块(11)将传感器的信号转换为数字信号传送给控制板(7)，由控制板(7)按照无线传输协议进行编码，编码后发送给无线信号收发模块(12)，控制板(7)、无线信号收发模块(12)、天线(5)组成信号传输电路；无线信号收发模块(12)作为数据透明传输模块，与控制板(7)连接，接收控制板(7)传递的采集信号后，通过内置的天线(5)将信号传给上位控制中心；
同时，无线信号收发模块(12)还接收从上位控制中心发来的信号，将上位控制中心的信号传递给控制板(7)，从而配置采集模块(11)采集通道、功能、测量范围、工作模式信息。
2.如权利要求1所述的井场用无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置内置可充电的锂电池(3)以及电源转换模块(2)，所述电源转换模块(2)分别连接锂电池(3)与控制板(7)和采集模块(11)，将锂电池(3)输出的直流电压转换为控制板(7)和采集模块(11)所需电压，分别为控制板(7)和采集模块(11)提供电源。
3.如权利要求1所述的井场用无线采集装置，其特征在于，所述壳体(14)使用高强度聚酯纤维材料，以方便内置天线(5)的信号传输，同时采用密封材料密封，接头均为防水接头。
4.如权利要求2所述的井场用无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置内设置有温控器(13)及加热器(4)；加热器(4)安装在标准的导轨(6)上，温控器(13)直接安装于安装底板(1)上；
温控器(13)和加热器(4)串联在直流电源回路内，用于保证箱体内温度；通过温控器(13)来设定工作温度，即当温度高于设定值时，温控器(13)断开回路，加热器(4)不工作；当温度低于设定值时，温控器(13)连接回路，锂电池(3)给加热片供电，加热器(4)工作，当温度重新上升大于设定温度后，温控器(13)又自动断开回路，保证箱内温度不低于设定值。
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