專利名稱：一種抽油機遠程測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于抽油機控制領(lǐng)域中的輔助控制裝置。
背景技術(shù)：
在我國，有桿抽油機早已被廣泛用于采油生產(chǎn)過程中，通過對有桿抽油機系統(tǒng)各方面的數(shù)據(jù)分析，能夠獲得油井運行的工況信息，因此，采油工人每天的工作大多是進行對抽油機運行數(shù)據(jù)的測量以及通過報表方式傳送。當然，當工人發(fā)現(xiàn)抽油機運行異常時，還需要立即匯報管理人員和技術(shù)人員，決定是否停機。雖然現(xiàn)在的抽油機數(shù)據(jù)采集形式多種多樣，但大多是依靠巡檢工人攜帶各種模擬、數(shù)字表巡檢，現(xiàn)場安裝測試儀表并測試各種數(shù)據(jù)。手工記錄然后人工輸入計算機并繪制各種數(shù)據(jù)的變化曲線，這樣不僅巡檢工人勞動強度大，而且存在著反應(yīng)滯后的問題。而且老式儀表的精度也已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)在的測試要求。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，本實用新型提供一種抽油機遠程測控裝置，該種裝置控制精度高，在完成測量和現(xiàn)場控制的同時可實現(xiàn)對抽油機數(shù)據(jù)的遠程傳送，不但降低了采油工人的工作強度和危險系數(shù)，而且可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時傳送，解決了控制滯后的問題。本實用新型的技術(shù)方案是該種抽油機遠程測控裝置，包括一個具有晶振電路、復(fù)位電路和電源電路的中央控制器，其獨特之處在于所述中央控制器采用C8051F310型單片機；所述測控裝置還包括一個Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、一個SM300型GPRS模塊、一個電流信號采集電路以及一個采用ULN2003型達林頓管構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路；其中，所述Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、SIM300型GPRS模塊與C8051F310型單片機之間均采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接，所述電流信號采集電路的采集信號輸出端連接至所述C8051F310型單片機的電流采樣信號輸入端，所述C8051F310型單片機的電機保護動作控制信號輸出端連接至所述繼電器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。另外，考慮到在GPRS模式通訊過程中，經(jīng)過單片機處理后的部分主要電流數(shù)據(jù)和接收過來的壓力數(shù)據(jù)要進行存儲，因此所述測控裝置還包括一個AT24C512型存儲器模塊，所述模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。同時，為便于進行JTAG測試，所述測控裝置還包括一個JTAG接口模塊，所述接口模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。本實用新型具有如下有益效果本種測控裝置構(gòu)成了一種無線的數(shù)據(jù)傳送控制系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對油井的油壓、套壓、回壓及抽油機電流等數(shù)據(jù)的采集，將各種參數(shù)集中收集到存儲器中，通過無線傳輸模塊或GPRS模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C中，同時接收上位機的指令實現(xiàn)對本地抽油機的控制。利用本裝置完全不需要巡檢工人到油井現(xiàn)場，利用現(xiàn)場的無線發(fā)送裝置，通過公共網(wǎng)信息平臺將數(shù)據(jù)直接傳送到上位機中，生成各種報表，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程傳輸。本種裝置控制精度高，在完成測量和現(xiàn)場控制的同時可實現(xiàn)對抽油機數(shù)據(jù)的遠程傳送，不但降低了采油工人的工作強度和危險系數(shù)，而且可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時傳送，解決了控制滯后的問題。


圖1是本實用新型的組成結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實用新型具體實施時，所述抽油機電流信號采集電路的電路圖。圖3是本實用新型具體實施時，展示所述繼電器驅(qū)動電路以及AT24C512型存儲器模塊與單片機連接后的電路圖。圖4是本實用新型具體實施時，展示所述Nrf24L01型無線收發(fā)模塊與單片機連接后的電路圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明由圖1所示，該種抽油機遠程測控裝置，包括一個具有晶振電路、復(fù)位電路和電源電路的中央控制器，其獨特之處在于所述中央控制器采用C8051F310型單片機；所述測控裝置還包括一個Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、一個SM300型GPRS模塊、一個電流信號采集電路以及一個采用ULN2003型達林頓管構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路。其中，所述Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、SIM300型GPRS模塊與C8051F310型單片機之間均采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接，所述電流信號采集電路的采集信號輸出端連接至所述C8051F310型單片機的電流采樣信號輸入端，所述C8051F310型單片機的電機保護動作控制信號輸出端連接至所述繼電器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。另外，考慮到在GPRS模式通訊過程中，經(jīng)過單片機處理后的部分主要電流數(shù)據(jù)和接收過來的壓力數(shù)據(jù)要進行存儲，因此所述測控裝置還包括一個AT24C512型存儲器模塊，所述模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。同時，為實現(xiàn)程序的在線調(diào)試，所述測控裝置還包括一個JTAG接口模塊，所述接口模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。本裝置在具體實施時的主要部件接線圖分別如圖2至圖4所示。應(yīng)用本裝置，電流信號采集電路將抽油機上電動機的電流轉(zhuǎn)換為單片機能夠處理的電壓信號，主要包括互感器部分、整流部分和電流信號變電壓信號部分。而nRF24L01是無線收發(fā)模塊，它起到兩方面的作用，一方面接收壓力檢測系統(tǒng)發(fā)送的壓力數(shù)據(jù)，另一方面發(fā)送電流數(shù)據(jù)到遠端的管理系統(tǒng)中。AT24C512芯片是數(shù)據(jù)存儲器，用來存儲電流、壓力數(shù)據(jù)，用戶也可以讀取其中存儲的數(shù)據(jù)。采用ULN2003型達林頓管構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路，當抽油機電流出現(xiàn)異常時，單片機啟動保護電路，停止抽油機的工作。SIM300是GPRS模塊，單片機C8051F310經(jīng)SM300將電流與壓力數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程傳輸；JTAG接口是對單片機下載程序和調(diào)試程序的，利用該接口可以實現(xiàn)程序的在線調(diào)試；晶振電路為系統(tǒng)正常運行提供了時鐘基準，復(fù)位電路使程序重新執(zhí)行，也起到了整個系統(tǒng)電源開關(guān)的作用；電源電路為整個系統(tǒng)的運行提供能量。
權(quán)利要求1.一種抽油機遠程測控裝置，包括一個具有晶振電路、復(fù)位電路和電源電路的中央控制器，其特征在于所述中央控制器采用C8051F310型單片機；所述測控裝置還包括一個Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、一個SM300型GPRS模塊、一個電流信號采集電路以及一個采用ULN2003型達林頓管構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路；其中，所述Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、SM300型GPRS模塊與C8051F310型單片機之間均采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接，所述電流信號采集電路的采集信號輸出端連接至所述C8051F310型單片機的電流采樣信號輸入端，所述C8051F310型單片機的電機保護動作控制信號輸出端連接至所述繼電器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機遠程測控裝置，其特征在于所述測控裝置還包括一個AT24C512型存儲器模塊，所述模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抽油機遠程測控裝置，其特征在于所述測控裝置還包括一個JTAG接口模塊，所述接口模塊與C8051F310型單片機之間采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接。
專利摘要一種抽油機遠程測控裝置，主要目的在于提供一種可以實現(xiàn)對抽油機的運行完成遠程測控的裝置。其特征在于中央控制器采用C8051F310型單片機；測控裝置還包括一個Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、SIM300型GPRS模塊、電流信號采集電路以及采用ULN2003型達林頓管構(gòu)成的繼電器驅(qū)動電路；Nrf24L01型無線收發(fā)模塊、SIM300型GPRS模塊與C8051F310型單片機之間均采用雙向數(shù)據(jù)流方式向連接，電流信號采集電路的采集信號輸出端連接至C8051F310型單片機的電流采樣信號輸入端，C8051F310型單片機的電機保護動作控制信號輸出端連接至繼電器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。所述測控裝置控制精度高，在完成測量和現(xiàn)場控制的同時可實現(xiàn)對抽油機數(shù)據(jù)的遠程傳送。
文檔編號G05B19/042GK202904298SQ20122065275
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月2日
發(fā)明者張福軍, 汪志強 申請人:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)