专利名称：油田注水智能阀门控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门控制装置，尤其是涉及一种油田注水智能阀门控制装置。
背景技术：
当油田进入中后期开发阶段时，通常稳产难度加大，为保证油田的长期稳定发展， 必需加强注水工作，而注水情况的好坏直接关系到油田的稳产。但是由于注水井的人工控制精度差，注水量调节难度大，注入水倒流和由此引起的地层出砂现象时有发生，其原因主要有3个方面一是当油田注水采用人工控制时，需要操作人员借助管钳、高压阀门、压力表、高压注水表等反复多次才能完成；二是阀门使用寿命短，主要是由于控制注水高压闸阀往复开关造成丝杆或螺母磨损，以及闸板受到注水的不断冲蚀或结垢等原因造成渗漏；三是当油田注水压力较大时，例如在IOMPa以上，甚至超过40MPa，人工调节麻烦，不安全。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可实现全天M小时无人值守自动控制注水，具有注水稳流、注水精度较高、注水量较准确、能实时记录注水情况、远程传送至终端系统、自动生成报表、操作简便、安全经济、节省大量人力和电能的油田注水智能阀门控制装置。本实用新型设有独立控制系统、集中控制系统和远程控制系统；独立控制系统通过RS485总线与集中控制系统连接，集中控制系统通过GPRS无线网络与远程控制系统连接；所述独立控制系统设有RS485模块、MCU模块、采集模块、传感模块、控制模块、执行模块和阀门模块，实现对阀门的自动控制；传感模块的输入端与阀门模块连接，采集模块的输入端与传感模块的输出端连接，采集模块输出端接MCU模块，MCU模块的输出端接控制模块的输入端，控制模块的输出端接执行模块输入端，执行模块输出端接阀门模块，RS485 模块与MCU模块连接；所述集中控制系统设有操控模块、MCU模块、RS485模块和GPRS模块，集中控制系统可以同时控制多个独立控制系统；RS485模块的输出端接MCU模块输入端，MCU模块输出端接GPRS模块输入端，操控模块与MCU模块连接；所述远程控制系统设有GPRS/因特网、终端电脑和打印设备；GPRS/因特网与终端电脑连接，终端电脑输出端口接打印设备，终端电脑由监测软件控制。本实用新型具有以下突出优点本实用新型可实现全天M小时无人值守自动控制注水，不仅具有注水稳流、注水精度较高、注水量较准确、能实时记录注水情况、远程传送至终端系统和自动生成报表等优点，而且操作简便、安全经济，可节省大量人力和电能。
[0010]图1为本实用新型实施例的结构组成框图。图2为本实用新型实施例的独立控制系统的组成框图图3为本实用新型实施例独立控制系统的电路组成原理图。图4为本实用新型实施例的集中控制系统的组成框图。图5为本实用新型实施例的远程控制系统的组成框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例设有独立控制系统、集中控制系统2和远程控制系统3 ；独立控制系统通过RS485总线与集中控制系统2连接，集中控制系统2通过GPRS无线
网络与远程控制系统3连接。独立控制系统设有η个，η个独立控制系统Al、Α2.......An
通过RS485总线技术与集中控制系统2进行信息的传递，集中控制系统2通过GPRS无线网络与远程控制系统3进行信息的传递。参见图2，所述独立控制系统设有RS485模块11、MCU模块12、采集模块13、传感模块14、控制模块15、执行模块16和阀门模块17，实现对阀门的自动控制；传感模块14的输入端与阀门模块17连接，采集模块13的输入端与传感模块14的输出端连接，采集模块 13输出端接MCU模块12，MCU模块12的输出端接控制模块15的输入端，控制模块15的输出端接执行模块16输入端，执行模块16输出端接阀门模块17，RS485模块11与MCU模块 12连接。图3给出本实用新型实施例独立控制系统的电路组成原理图。MCU模块采用高性能的PIC单片机，其主要工作过程为首先，传感模块安装在阀门模块上，收集阀门模块的信息，并将这些信息传递给采集模块，采集模块接收信息后反馈给PIC单片机，PIC单片机对信息进行分析处理后，一方面将控制指令发送给控制模块，控制模块根据指令信息控制执行模块驱动阀门模块的开与关，实现对流量的调节；另一方面通过RS485模块将注水信息发送给集中控制系统，同时也可接收集中控制系统传递过来的信息。参见图4，所述集中控制系统设有操控模块21、MCU模块22、RS485模块23和GPRS 模块M，集中控制系统可以同时控制多个独立控制系统(参见图1) ；RS485模块23的输出端接MCU模块22输入端，MCU模块22输出端接GPRS模块M输入端，操控模块21与MCU模块22连接。MCU模块22采用性能高、运行稳定的工控机，其主要工作过程为MCU模块22通过 RS485模块23，接收独立控制系统发送过来的注水信息，然后将这些信息通过GPRS模块M 无线传输给远程控制系统，并能接收远程控制系统发送回来的信息。操控模块21与MCU模块22连接，提供一个良好的人机交互界面，采用的触摸屏控制，管理员可通过操控模块21 对各个独立控制系统的参数进行设置，这些设置信息通过MCU模块22经RS485总线发送给独立控制系统，起到对独立控制系统的控制。参见图5，所述远程控制系统设有GPRS/因特网31、终端电脑32和打印设备33 ； GPRS/因特网31与终端电脑32连接，终端电脑32输出端口接打印设备33，终端电脑32由监测软件34控制。远程控制系统的工作过程为将终端电脑32连接到GPRS/因特网31的网络上，在终端电脑32上安装专门设计的监测软件34，监测软件34可以接收独立控制系统传输过来的信息，将这些信息制成报表形式进行存储，同时将打印设备33连接到终端电脑32上，可直接通过监测软件34打印出报表。
权利要求1.油田注水智能阀门控制装置，其特征在于设有独立控制系统、集中控制系统和远程控制系统；独立控制系统通过RS485总线与集中控制系统连接，集中控制系统通过GPRS无线网络与远程控制系统连接；所述独立控制系统设有RS485模块、MCU模块、采集模块、传感模块、控制模块、执行模块和阀门模块；传感模块的输入端与阀门模块连接，采集模块的输入端与传感模块的输出端连接，采集模块输出端接MCU模块，MCU模块的输出端接控制模块的输入端，控制模块的输出端接执行模块输入端，执行模块输出端接阀门模块，RS485模块与MCU模块连接；所述集中控制系统设有操控模块、MCU模块、RS485模块和GPRS模块；RS485模块的输出端接MCU模块输入端，MCU模块输出端接GPRS模块输入端，操控模块与MCU模块连接；所述远程控制系统设有GPRS/因特网、终端电脑和打印设备；GPRS/因特网与终端电脑连接，终端电脑输出端口接打印设备。
专利摘要油田注水智能阀门控制装置，涉及一种阀门控制装置。提供一种无人值守自动控制注水，具有注水稳流、注水精度较高、注水量较准确、能实时记录注水情况、远程传送至终端系统、自动生成报表、操作简便、安全经济的油田注水智能阀门控制装置。设有独立控制系统、集中控制系统和远程控制系统；独立控制系统通过RS485总线与集中控制系统连接，集中控制系统通过GPRS无线网络与远程控制系统连接；独立控制系统设有RS485模块、MCU模块、采集模块、传感模块、控制模块、执行模块和阀门模块；集中控制系统设有操控模块、MCU模块、RS485模块和GPRS模块；远程控制系统设有GPRS/因特网、终端电脑和打印设备。
文档编号E21B34/16GK202031540SQ201120018229
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者冯勇建, 王少杰 申请人:厦门大学