基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统。其技术方案是：外壳的底部设有多个测量传感器，中部设有电池组和主控制板，所述的主控制板包括数据采集模块、LCD显示模块、现场按键设置模块、无线Zigbee数据传输模块，其中，无线Zigbee数据传输模块与外壳顶部的天线连接，数据采集模块与外壳底部的测量传感器连接，数据采集模块经过处理后，通过LCD显示模块显示输出，现场按键设置模块为输入装置。有益效果是：在固井工程施工现场，可以通过现场显示监控固井参数，无需到中央控制室获取，且各个测量点直接通过Zigbee数字数据传输中央控制室，保证了数据的可靠性，减小模拟信号传输过程中精度的损失，无需复杂的布线工程，省去线缆的成本。
【专利说明】基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固井平台监控系统，特别涉及一种基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统。
【背景技术】
[0002]在石油行业中的固井，是指钻井完以后，往井孔里下套管，而套管和地层之间加入混凝土，把套管坚固。而目前，油田固井主要测量工艺参数通过有线数据传输到中央控制室，达到现场数据的监控。目前存在的问题是:测量参数分布点比较分散，布线复杂，极易干涉现场工艺工程控制。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统，无需现场布线施工，具有多路数据采集、操作方便、现场组态设置、固井工艺测量参数实时查看、无线数字传输等多种功能，满足现场固井工艺过程的实时数据监控。
[0004]其技术方案是:包括测量传感器、外壳、电池组、主控制板、数据采集模块、LCD显示模块、现场按键设置模块、无线Zigbee数据传输模块、天线，所述的外壳的底部设有多个测量传感器，顶部设有天线，中部设有电池组和主控制板，所述的主控制板包括数据采集模块、LCD显示模块、现场按键设置模块、无线Zigbee数据传输模块，其中，无线Zigbee数据传输模块与外壳顶部的天线连接，数据采集模块与外壳底部的测量传感器连接，数据采集模块经过处理后，通过IXD显示模块显示输出，现场按键设置模块为输入装置。
[0005]上述的测量传感器采用泥浆流量传感器、水泥流量传感器和压力传感器。
[0006]上述的主控制板(4)采用TI MSP430F5418的MCU处理模块、存储模块、数据采集模块组成，其中，数据采集模块则负责采用现场传感器的数据，供给MCU处理;MCU处理模块处理数据模块，并将配置的数据参数存入到存储模块中，现场按键设置模块响应现场的按键信号，LCD显示模块则显示不同的按键的内容和传感器采样信号，供现场数据监控；无线Zigbee数据传输模块接收远程数据配置控制命令，同时将测量数据进行无线数据传输到中央控制室。
[0007]本实用新型的有益效果是:在固井工程施工现场，可以通过现场显示监控固井参数，无需到中央控制室获取，且各个测量点直接通过Zigbee数字数据传输中央控制室，保证了数据的可靠性，减小模拟信号传输过程中精度的损失，无需复杂的布线工程，省去线缆的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]附图1是本实用新型的结构示意图；
[0009]附图2是本实用新型的工作原理图；
[0010]附图3是本实用新型的流量信号处理电路图；
[0011]附图4是本实用新型的Zigbee模块电路图；
[0012]上图中:测量传感器1、外壳2、电池组3、主控制板4、数据采集模块5、IXD显示模块6、现场按键设置模块7、无线Zigbee数据传输模块8、天线9。
【具体实施方式】
[0013]结合附图1-4，对本实用新型作进一步的描述:
[0014]本实用新型包括测量传感器1、外壳2、电池组3、主控制板4、数据采集模块5、IXD显示模块6、现场按键设置模块7、无线Zigbee数据传输模块8、天线9，所述的外壳2的底部设有多个测量传感器1，顶部设有天线9，中部设有电池组3和主控制板4，所述的主控制板4包括数据采集模块5、LCD显示模块6、现场按键设置模块7、无线Zigbee数据传输模块8，其中，无线Zigbee数据传输模块8与外壳顶部的天线连接，数据采集模块5与外壳底部的测量传感器I连接，数据采集模块5经过处理后，通过IXD显示模块6显示输出，现场按键设置模块7为输入装置。
[0015]其中，测量传感器I采用泥浆流量传感器、水泥流量传感器和压力传感器。
[0016]另外，主控制板4采用TI MSP430F5418的MCU处理模块、存储模块、数据采集模块组成，其中，数据采集模块则负责采用现场传感器的数据，供给MCU处理；MCU处理模块处理数据模块，并将配置的数据参数存入到存储模块中，现场按键设置模块响应现场的按键信号，LCD显示模块则显示不同的按键的内容和传感器采样信号，供现场数据监控；无线Zigbee数据传输模块接收远程数据配置控制命令，同时将测量数据进行无线数据传输到中央控制室。
[0017]一、使用时，通过现场测量传感器获得工艺过程的流量、压力信号。
[0018]I)流量为频率脉冲信号，经共模线圈的滤波放大后，进入微控制器进行计数和频率的计算，具体电路参照附图3。
[0019]2)压力的毫伏微弱信号则差模放大后，进入AD采样芯片进行模数转换；
[0020]控制主板通过对上述信号经过工程变量转换后，由IXD模块现场显示；便于现场工艺人员实时监控和控制；
[0021]二、采用现有技术的无线Zigbee模块接收主控制板串口的数字信号，通过无线数据传输到中央控制室，用于后台的数据的管理和存储，参照附图4。
[0022]三、现场红外按键模块则定时发送红外信号，检测是否有按键，并根据不同的按键，响应不同的事务处理，达到现场无需开盖就开满足参数设置的要求，特别适用于固井过程工艺的防爆要求。
[0023]在固井工程施工现场，可以通过现场显示监控固井参数，无需到中央控制室获取，且各个测量点直接通过Zigbee数字数据传输中央控制室，保证了数据的可靠性，减小模拟信号传输过程中精度的损失，无需复杂的布线工程，省去线缆的成本。
【权利要求】
1.一种基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统，其特征是:包括测量传感器(I)、外壳(2)、电池组(3)、主控制板(4)、数据采集模块(5)、IXD显示模块(6)、现场按键设置模块(7)、无线Zigbee数据传输模块(8)、天线(9)，所述的外壳(2)的底部设有多个测量传感器(1)，顶部设有天线(9)，中部设有电池组(3)和主控制板(4)，所述的主控制板(4)包括数据采集模块(5)、IXD显示模块(6)、现场按键设置模块(7)、无线Zigbee数据传输模块(8)，其中，无线Zigbee数据传输模块(8)与外壳顶部的天线连接，数据采集模块(5)与外壳底部的测量传感器(I)连接，数据采集模块(5)经过处理后，通过IXD显示模块(6)显示输出，现场按键设置模块(7)为输入装置。
2.根据权利要求1所述的基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统，其特征是:所述的测量传感器(I)采用泥浆流量传感器、水泥流量传感器和压力传感器。
3.根据权利要求1所述的基于Zgibee固井平台的多参量测量监控系统，其特征是:所述的主控制板(4)采用TI MSP430F5418的MCU处理模块、存储模块、数据采集模块组成，其中，数据采集模块则负责采用现场传感器的数据，供给MCU处理;MCU处理模块处理数据模块，并将配置的数据参数存入到存储模块中，现场按键设置模块响应现场的按键信号，LCD显示模块则显示不同的按键的内容和传感器采样信号，供现场数据监控；无线Zigbee数据传输模块接收远程数据配置控制命令，同时将测量数据进行无线数据传输到中央控制室。
【文档编号】E21B47/00GK203835370SQ201420183841
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】付家文, 孙勤亮, 马作朋, 廖明群, 崔凤新 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司, 福州蓝帆电子技术服务有限公司, 中国石油大学(华东)