專利名稱：多路電能電量計量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能電量計量系統(tǒng)，尤其涉及多路電量計量系統(tǒng)。
技術(shù)背景
游梁式抽油機是油田廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)抽油設(shè)備，通常由普通交流異步電動機直接拖動。 其曲柄帶以配重平衡塊帶動抽油桿，驅(qū)動井下抽油泵做固定周期的上下往復(fù)運動，把井下的 油送到地面。然而，由于井下油層的情況特別復(fù)雜，有富油井、貧油井之分，有稀油井、稠 油井之別，并加之每口油井的開采時間不同，從而使每口油井產(chǎn)油量也不同。在采油的過程 中耗電量不同，每臺油井的采油量與其所耗電能的關(guān)系就成為衡量一口油井好壞的參考，所 以實時監(jiān)測每口油井所耗電能就變得很重要了。目前國內(nèi)智能電力監(jiān)測儀具有可編程功能、
自動化測量、LCD顯示、電能累加、實時時鐘、數(shù)字通訊等功能，集數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò) 化于一身，使測量過程及數(shù)據(jù)分析處理實現(xiàn)自動化，減少人為失誤。但現(xiàn)有智能電力監(jiān)測儀 僅僅能對單口油井進行測量，把測量數(shù)據(jù)進行顯示，不能將多口油井?dāng)?shù)據(jù)集中匯總處理和顯 示。在中原油田地區(qū)，每個計量站負責(zé)12 口油井采油量的計量和電能的配送，但計量站內(nèi)僅 對每口油井采油量進行計量，卻沒有對每口油井所耗電能進行計量。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是實現(xiàn)對多口油井耗電數(shù)據(jù)集中匯總處理，實時監(jiān)測，統(tǒng)一顯示。 本實用新型可以對油井輸送電路進行電壓、電流、有功功率、無功功率、相位差、功率因數(shù) 及周波等7項參數(shù)進行測量。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的
多路電能電量計量系統(tǒng)，包括安裝在油井輸送電路上的多路電壓傳感器、可控整流電路、 低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機、顯示器及控制面板；其特征在于多路電壓傳感器通過
可控整流電路及低通濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與單片機相連，顯示器及控制 面板分別與單片機相連。
所述A/D轉(zhuǎn)換器采用型號為TLC2543的串行A/D轉(zhuǎn)換器，所述單片機采用型號為AT89S51 的單片機，顯示器采用型號為LCD240128的顯示器，控制面板采用16位矩陣輸入鍵盤，多路 電壓傳感器通過可控整流電路及低通濾波電路分別與A/D轉(zhuǎn)換器的IN0、 IN1、 IN2、 IN3、 IN4、 IN5、 IN6、 IN7、 IN8、 IN9、 IN10端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的D0端口與AT89S51 型號單片機的Pl.O、 Pl.l、 P1.2、 PI. 3、 PI. 4、 PI. 5、 PI. 6、 PI. 7、 P2. 0、 P2.1、 P2.2端口 連接，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的E0C端口與AT89S51型號單片機的ALE/PROG端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的CS端口與AT89S51型號單片機的P3. 2端口相連，TLC2543型號A/D 轉(zhuǎn)換器的D工端口與AT89S51型號單片機的P3.5端口相連，控制面板的1、 2、 3、 4串線與 AT89S51型號單片機的P3. 4端口相連，控制面板的5、 6、 7、 8串線與AT89S51型號單片機 的P3.0端口相連，控制面板的9、 0、 A、 B串線與AT89S51型號單片機的P3. l端口相連、控 制面板的C、 D、 E、 F串線與AT89S51型號單片機的P2.5端口相連，控制面板的1、 5、 9、 C 串線與AT89S51型號單片機的P2. 6端口相連，控制面板的2、 6、 0、 D串線與AT89S51型號單 片機的P2. 7端口相連，控制面板的3、 7、 A、 E串線與AT89S51型號單片機的P2. 3端口相連,， 控制面板的4、 8、 B、 F串線與AT89S51型號單片機的P2.4端口相連，AT89S51型號單片機 的PO. 0、 PO. 1、 PO. 2、 PO. 3、 PO. 4、 PO. 5、 PO. 6、 PO. 7、 EA/VPP、 ALE/PROG、 PSEN、 P3. 6、P3. 7、RST 端口分別與LCD240128型號顯示器的D0、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 RS、 C/D、 CE、 WR、 RD、 RST端口相連。
低通濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換器之間通過電阻相連。
本實用新型可以監(jiān)測多口油井，實時顯示出每口油井輸電線路的電壓、電流、有功功率、 無功功率、相位差、功率因數(shù)及周波等7項參數(shù)，具有精度高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、 安裝簡便等優(yōu)點，還可直接替代原有指針儀表，方便構(gòu)建集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
本實用新型采用的元器件方便采購，組裝簡單，操作方便。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)連接示意圖 圖2是本實用新型的電路原理圖 具體實施例
本實施例中，采用型號為TLC2543的串行A/D轉(zhuǎn)換器，釆用型號為AT89S51的單片 機，采用型號為LCD240128的顯示器，采用16位矩陣輸入鍵盤為控制面板，安裝在油井輸送 電路上的1#至11#電壓傳感器通過可控整流電路及低通濾波電路分別與A/D轉(zhuǎn)換器的INO、 IN1、 IN2、 IN3、 IN4、 IN5、 IN6、 IN7、 IN8、 IN9、 IN10端口相連，每個低通濾波電路與A/D 轉(zhuǎn)換器之間通過電阻相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的DO端口與AT89S51型號單片機的Pl. 0、 Pl. 1、 P1.2、 PI. 3、 PI. 4、 PI. 5、 PI. 6、 PI. 7、 P2.0、 P2. 1、 P2. 2端口連接，TLC2543型號A/D 轉(zhuǎn)換器的EOC端口與AT89S51型號單片機的ALE/PROG端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的 CS端口與AT89S51型號單片機的P3. 2端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的DI端口與AT89S51 型號單片機的P3.5端口相連，控制面板的l、 2、 3、 4串線與AT89S51型號單片機的P3.4 端口相連，控制面板的5、 6、 7、 8串線與AT89S51型號單片機的P3.0端口相連，控制面板 的9、 0、 A、 B串線與AT89S51型號單片機的P3. l端口相連、控制面板的C、 D、 E、 F串線與AT89S51型號單片機的P2.5端口相連，控制面板的1、 5、 9、 C串線與AT89S51型號單片機 的P2.6端口相連，控制面板的2、 6、 0、 D串線與AT89S51型號單片機的P2.7端口相連，控 制面板的3、 7、 A、 E串線與AT89S51型號單片機的P2.3端口相連，，控制面板的4、 8、 B、 F 串線與AT89S51型號單片機的P2. 4端口相連，AT89S51型號單片機的P0. 0、 P0. 1、 P0. 2、 P0. 3、 P0. 4、 P0. 5、 P0. 6、 P0. 7、 EA/VPP、 ALE/PR0G、 PSEN、 P3. 6、 P3. 7、 RST端口分別與LCD240128 型號顯示器的D0、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 RS、 C/D、 CE、 WR、 RD、 RST端口相連。
可控整流電路用來將電力線中的電壓、電流信號變換成0 5V的半波模擬量信號，以滿 足A/D轉(zhuǎn)換器的要求。在惡劣環(huán)境下，為了提高測試系統(tǒng)的抗干擾能力，在電壓、電流采集 電路中各接入低通濾波電路。
A/D轉(zhuǎn)換器使用的是TLC2543型號。TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器是12位A/D轉(zhuǎn)換器，使用 開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)，完成A/D轉(zhuǎn)換，提供的最大采樣速率66ksps。該芯片有l(wèi)l個模擬 量輸入端，數(shù)據(jù)通過串行方式發(fā)送給單片機。TLC2543的時鐘由單片機提供。TLC2543轉(zhuǎn)換器 的啟動和數(shù)據(jù)的讀取由單片機直接控制。
TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器端口 DO與AT89S51單片機的數(shù)據(jù)總線相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。 TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器端口 EOC與AT89S51單片機的ALE/PR0G端口相連，用于通知單片機 讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器端口 DI與AT89S51單片機的P3. 5端口相連， 用于選擇數(shù)據(jù)輸入的通道控制。TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器端口 CS與AT89S51單片機的P3. 2 端口相連，用于片選使能。
配有16位矩陣式輸入鍵盤。在硬件系統(tǒng)中還配有LCD240128型號顯示器。
在使用前，向單片機內(nèi)輸入編好的驅(qū)動程序。使用時，根據(jù)需要通過程序計算得出電壓、 電流、有功功率、無功功率、相位差、功率因數(shù)及周波等7項參數(shù)。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可 以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本實 用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、多路電能電量計量系統(tǒng)，包括安裝在油井輸送電路上的多路電壓傳感器、可控整流電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機、顯示器及控制面板；其特征在于多路電壓傳感器通過可控整流電路及低通濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與單片機相連，顯示器及控制面板分別與單片機相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述多路電能電量計量系統(tǒng)，其特征在于所述A/D轉(zhuǎn)換器采用型號為 TLC2543的串行A/D轉(zhuǎn)換器，所述單片機采用型號為AT89S51的單片機，顯示器采用型號為 LCD240128的顯示器，控制面板采用16位矩陣輸入鍵盤，多路電壓傳感器通過可控整流電路 及低通濾波電路分別與A/D轉(zhuǎn)換器的IN0、 IN1、 IN2、 IN3、肌IN5、 IN6、 IN7、 IN8、 IN9、IN10 端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的D0端口與AT89S51型號單片機的P1.0、 Pl. 1、 P1.2、 Pl. 3、 Pl. 4、 Pl. 5、 Pl. 6、 Pl. 7、 P2. 0、 P2. 1、 P2. 2端口連接，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的EOC 端口與AT89S51型號單片機的ALE/PR0G端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的CS端口與 AT89S51型號單片機的P3. 2端口相連，TLC2543型號A/D轉(zhuǎn)換器的DI端口與AT89S51型號單 片機的P3. 5端口相連，控制面板的1、 2、 3、 4串線與AT89S51型號單片機的P3. 4端口相連， 控制面板的5、 6、 7、 8串線與AT89S51型號單片機的P3.0端口相連，控制面板的9、 0、 A、 B串線與AT89S51型號單片機的P3. l端口相連、控制面板的C、 D、 E、 F串線與AT89S51型 號單片機的P2.5端口相連，控制面板的l、 5、 9、 C串線與AT89S51型號單片機的P2.6端口 相連，控制面板的2、6、0、D串線與AT89S51型號單片機的P2. 7端口相連，控制面板的3、7、A、E 串線與AT89S51型號單片機的P2.3端口相連，，控制面板的4、 8、 B、 F串線與AT89S51型號 單片機的P2. 4端口相連，AT89S51型號單片機的PO. 0、 PO. 1、 PO. 2、 PO. 3、 PO. 4、 PO. 5、 PO. 6、 PO. 7、 EA/VPP、 ALE細G、 PSEN、 P3. 6、 P3. 7、 RST端口分別與LCD240128型號顯示器的D0、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 RS、 C/D、 CE、 WR、 RD、 RST端口相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多路電能電量計量系統(tǒng)，其特征在于低通濾波電路與A/D轉(zhuǎn) 換器之間通過電阻相連。
專利摘要本實用新型涉及一種電能電量計量系統(tǒng)，尤其涉及多路電量計量系統(tǒng)。多路電能電量計量系統(tǒng)，包括安裝在油井輸送電路上的多路電壓傳感器、可控整流電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機、顯示器及控制面板；多路電壓傳感器通過可控整流電路及低通濾波電路與A/D轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與單片機相連，顯示器及控制面板分別與單片機相連。本實用新型可以監(jiān)測多口油井，實時顯示每口油井輸電線路的電壓、電流、有功功率、無功功率、相位差、功率因數(shù)及周波等7項參數(shù)，具有精度高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、安裝簡便等優(yōu)點，還可直接替代原有指針儀表，方便構(gòu)建集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號G01R15/12GK201340439SQ20092008810
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者賓 杜 申請人:賓 杜