专利名称：一种绞车面板系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绞车面板系统。
背景技术：
在测井过程对深度、速度、张力精确采集和时时监测，是安全生产的重要保证，更 是我们探测地层特性能否获得真实数据的重要依据，也是与其它科学的地层数据进行比较 和科学分析的一个基础；在当前国内绞车面板系统上，张力线从井口拉到仪器车中舱的绞 车面板须经好几个环节，距离几十米甚至上百米的距离，给施工带来了一定的麻烦；显示部 分有些仍用数码管显示数据参数，既不美观、功能又少、操作起来又不方便，有些虽用液晶 显示代替了数码管显示，但仍带着按键，不必要地浪费了面板空间，有失瞻观。
发明内容
本发明为解决当前国内绞车面板系统上张力线从井口拉到仪器车中舱的绞车面 板距离远，显示部分带有按键，既不美观、功能又少、操作又不方便，的问题，提供一种新型 的绞车面板系统。本发明的技术方案一种绞车面板系统，包括控制器C8051F340，其特征在于控 制器C8051F340上分别连有触摸屏、井口无线接收接口、232 口和光报警装置，主机与232 口 连接。所述的控制器C8051F340包含两个UART 口、I2C总线接口、两个定时计数器、两个 中断和四个端口。所述的控制器C8051F340的两个UART 口一个与触摸屏连接，一个通过232接口与 主机连接；I2C总线接口与E2ROM连接，两个定时计数器和两个中断通过仪器整形电路与光 电编码器连接。本发明的有益效果是1、首次集触摸屏、液晶显示、无线接收接口、串口于一体。2、首次使用声、光、电同时报警。3、使用串口传送张力、深度、速度等信号给主机。避免了用电缆传输张力、深度、速 度等模拟信号给主机带来的干扰。4、使用无线接收系统接收井口数据参数。省去了从井口拉线到仪器中舱麻烦，避 免了缆线传输模拟信号所带来的干扰。5、把触摸屏技术应用到绞车面板领域。6、使用宽大液晶屏。7、使用串口接收来自主机的缆头张力、缆头差分张力数据，使绞车司机随时也可 以看到缆头张力、缆头差分张力数据以便在遇到问题时进行综合分析。
图1为本发明的原理框图；图2为本发明的电路图；图3为本发明的电路图；图4为本发明的软件流程图；图5为本发明的液晶触摸屏一级菜单界面；图6为本发明的液晶触摸屏二级菜单界面；图7为本发明的液晶触摸屏三级菜单第一页界面；图8为本发明的液晶触摸屏三级菜单第二页界面；图9为本发明的液晶触摸屏三级菜单第三页界面。
具体实施例方式参见图1 来自深度系统的信号经光电编码器转换成脉冲信号，经信号整形电路整形后变 为深度脉冲、两个中断脉冲给控制器C8051F340记录深度；井口无线接收系统接收井口 传送过来的张力等数据参数，经FSK解调变为数字信号，由井口无线接收接口送给控制器 C8051F340。控制器C8051F340根据送来的深度信号、张力等信号，计算出真实的深度、速 度、张力等信号数据，同时通过液晶显示口在液晶屏上显示。并根据预先设置的深度、速度、 张力等门槛参数，启动声报警装置、光报警装置、电报警及通过控制继电器控制绞车的液压 控制系统。计算出的深度、速度、张力、差分张力等信号数据通过232 口传送给主机；接收来 自主机的缆头张力、缆头差分张力数据，并判据是否超限，决定是否报警或制动绞车的液压 控制系统。E2R0M用来存储当前的数据及参数以便重新上电后保持先前的数据参数。本发明系统采用了集成化高、功能强、低功耗的C8051F340控制芯片。Cygnal公司的 单片机C8051F340具有与8051指令集完全兼容的CIP-51内核。它的最高频率可达25MHz内 置64kBFLASHRAM和4kB的数据存储器。C8051F340在一个芯片内集成了构成单片机数据采集 或控制系统所需要的几乎所有模拟和数字外设及其它功能部件，其中所包括的两个UART 口 一个提供给触摸屏作接口，一个作为串口和主机进行张力、速度、深度等数据传送；I2C总线 接口与E2R0M存储器连接，用来保护数据和参数；二个定时计数器、两个中断用来记录光电编 码器送过来的深度信号；P4、P5、P6、P7端口提供给井口无线接收接口、液晶显示接口、继电器 控制接口、声报警端口和光报警端口。电报警在液晶屏上用红颜色柱状表示。参见图2，图3:该面板主要通过Jl光电编码器接口接收深度信号，通过信号整形、处理、计算电 路U2 (EPM7064STC44-10)计算出当前的深度数据，由控制器U4 (C8051F340) —路通过液晶 显示接口 J7送给液晶显示器进行实时显示，另一路通过串口电路U6 (MAX3232)及接口 J2 把深度数据传送给主机系统；通过高频无线收发模块Ul (FSKlOl)及天线接J5接收来自井 口的电缆张力信号，送给控制器U4C8051F340)进行解码处理得出实际张力数据，一路通过 液晶显示接口 J7送给液晶显示器进行实时显示，另一路通过串口电路TO (MAX323》及接 口 J2把张力数据传送给主机系统；当该面板检测到张力异常时，控制器U4(C8051F340)发 出控制信号通过二极管Q2 (9013) Q3 (9013)驱动继电器SWl (TQ2-5)控制刹车机制，同时报警指示灯LEDl闪烁报警喇叭SPK(JI)响起，液晶屏上的报警指示条变红；在触摸屏上设 置参数通过触摸屏接口 J3由串口电路U6 (MAX3232)传到控制器U4 (C8051F340)，由控制器 U4(C8051F340)通过液晶显示接口 J7送给液晶显示器进行实时显示，设置的参数同时通过 IIC总线存储在E2ROM芯片U7Q4LC256)中，以备下次开电时调用⑴5在开电时提供控制器 U4(C8051F340)所需的抚慰信号，在工作过程中监测系统所用的电源；该系统电源通过接 口 J6提供的5V由电源转换芯片U8(AS1117)转换为3. 3V(VCC)供系统使用。参见图4:控制器C8051F340通过232 口接收来自主机的缆头张力、缆头差分张力，并根据设 定的报警值判定是否报警或制动绞车液压控制系统并显示；接收深度脉冲，计算出当前真 正的深度、速度，如果深度、速度超过预置的报警门槛，报警灯就会闪烁以便远处的人们也 能看到、蜂鸣器响起使人们能够听到、并在显示屏上用用红颜色柱状显示。如果深度、速度 在正常范围之内，则在显示屏正常显示；判断接收到的张力信号是否在预置的安全范围之 内，如果超出范围，使报警指示灯闪烁，蜂鸣器响起，并在显示屏上用红颜色柱状显示。同时 根据超限的级别判断是否制动绞车的液压控制系统。如果张力值在设定范围之内，则正常 显示张力等值。通过232串口把张力、深度、速度、差分张力传送给主机，并通过I2C总线把 前的数据参数存储到E2R0M中。参见图5:1) 一级菜单界面液晶触摸屏界面设计，该屏幕右上角显示时间；左边显示测井过 程的状态数据电缆张力、电缆差分张力、缆头张力、缆头差分张力、测井深度、测井速度、射 孔计深；中间一竖排指示灯正常情况下为绿色，报警时为红色闪烁；右边为柱状显示张力、 差分张力的大小，张力正常情况下用紫色表示，报警情况下用红色表示，差分张力由小到大 时用紫色表示，由大到小时用黄色表示，报警用红色表示；右下角有3个按键深度清零、张 力清零、设置，“深度清零”键用来把当前的深度设置为零、“张力清零”键是把张力、差分张 力都清零、“设置”键用来进入下一级“输入密码”菜单如图6所示。参见图6:二级菜单界面液晶触摸屏界面设计，此界面用来输入进入设置菜单的密码，因为 设置菜单设置的都是重要的参数，不能随意更改，输入正确密码后按确认键进入下一级“设 置”菜单如图7所示。参见图7 三级菜单界面液晶触摸屏界面设计，此菜单可选择是井口马达或马丁代克传送深 度信号，设置电缆张力、电缆差分张力、缆头张力、缆头差分张力的门限值及量程。按“返回” 键则返回到一级菜单如图5，按“确认”键则设定所设置的参数，按“下页”键则进入三级菜 单第二页界面如图8所示。参见图8:三级菜单第二页界面液晶触摸屏界面设计，此菜单用来设置最大井深、测井最大 速度、时间、日期、井口深度、张力角度、张力校准、改写井深等参数。按“确认”键则设定所 设置的参数。按“上页”键则返回三级菜单第一页界面如图7示，按“下页”键则进入三级 菜单第三页界面如图9所示。参见图9:
三级菜单第三页界面液晶触摸屏界面设计，此菜单用来进行修改密码，按“确认” 键则设定所设置的密码，按“返回”则返回到一级菜单如图5。
权利要求
1.一种绞车面板系统，包括控制器C8051F340，其特征在于控制器C8051F340上分别 连有触摸屏、井口无线接收接口、232 口和光报警装置，主机与232 口连接。
2.根据权利要求1所述的一种绞车面板系统，其特征在于所述的控制器C8051F340 包含两个UART 口、I2C总线接口、两个定时计数器、两个中断和四个端口。
3.根据权利要求1或2所述的一种绞车面板系统，其特征在于所述的控制器 C8051F340的两个UART 口一个与触摸屏连接，一个通过232接口与主机连接；I2C总线接口 与E2R0M连接，两个定时计数器和两个中断通过仪器整形电路与光电编码器连接。
全文摘要
本发明涉及一种绞车面板系统。在当前国内绞车面板系统上，张力线从井口拉到仪器车中舱的绞车面板须经好几个环节，距离远，给施工带来了一定的麻烦；显示部分仍带着按键，既不美观、功能又少、操作又不方便，有失瞻观。一种绞车面板系统，包括控制器C8051F340，其分别连有触摸屏、井口无线接收接口、232口和光报警装置，主机与232口连接；控制器C8051F340包含两个UART口、I2C总线接口、两个定时计数器、两个中断和四个端口。本发明液晶显示、触摸屏技术、井口数据无线接收系统、串口功能于一体；声、光、电全方位报警使测井过程变得更加安全；给绞车面板系统开出了一片新天地。
文档编号E21B49/00GK102094638SQ20091024700
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者左三林, 张旻, 李智明, 熊志华, 肖江涛, 虎俊, 许 鹏, 赵宏斌, 高怡 申请人:西安威尔罗根能源科技有限公司