一种油泵智能监控终端总体方案的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能监控终端技术领域，尤其涉及一种油栗智能监控终端总体方案。
【背景技术】
[0002]传统的油栗监测和维修采用定期派专业的维修工人去现场排查维修，但是对于石油的传输线路一般都处于荒无人烟之地，条件异常恶劣，因此对于人员维修也造成了极大的困难，随着现代生产过程中人力成本的增加和对栗类产品质量要求和监控标准的提高，原有的监控方法已经不能满足要求。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种油栗智能监控终端总体方案，可远程完成油栗关键数据参数的采集与监控，保证油栗生产厂家在维修站点即可以方便的获取油栗参数，而不需要去环境恶劣的现场进行分析维修，可以方便的实现对油栗工作状态全面了解和故障预测。
[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:本发明提供一种油栗智能监控终端总体方案，包括传感器I，数字模拟开关2，多通道ADC采集3，电源管理单元4，按键单元5，显示单元6，核心处理单元7，GPS定位单元8，存储单元9，备用通信接口 10，HART调制解调模块11，无线收发单元12;所述核心处理单元7分别与按键单元5，显示单元6，GPS定位单元8，存储单元9，备用通信接口 10，HART调制解调模块11，无线收发单元12和多通道ADC采集3连接;所述多通道ADC采集3与数字模拟开关2连接，所述数字模拟开关2分别与多个传感器I连接。
[0005]特别的，所述核心处理单元7是智能监控终端的控制核心，在处理器芯片选型上，选择工业级型号。
[0006]特别的，所述无线收发单元12利用无线方式操作。
[0007]特别的，所述传感器I输出4mA?20mA电流信号。
[0008]特别的，所述存储单元9优选SD卡作为存储元件。
[0009]特别的，所述电源管理单元4可将外部输入电压转换为板级电压。
[0010]特别的，所述HART调制解调模块11提供连续相位的FSK调制和解调。
[0011]特别的，所述核心处理单元7可通过无线收发单元12与配备无线通信模块的远端电脑实现无线通信连接。
[0012]本发明的有益效果为:
[0013]1、相比传统的监控系统，本发明可以集成更多的传感器，降低现场布线难度，自动分析传感器数据并对异常做出报警。
[0014]2、本发明可以远程操作终端，同时借助专业软件，可以对栗设备参数形成曲线图，有利于用户掌握设备运行状况。
[0015]3、本发明可适应各种复杂环境，具备良好的实时性和抗干扰能力，能够适应油栗恶劣的工作环境，有效的检测油栗的工作状态，为企业的产品升级和产品维修提供有效的数据参考。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意框图；
[0017]图2是本发明的工作流程图；
[0018]图3是本发明与远端电脑通信系统框图；
[0019]图4是本发明与监控室通信系统框图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本发明做进一步描述:
[0021 ]图中1-传感器，2-数字模拟开关，3-多通道ADC采集，4_电源管理单元，5_按键单元，6-显示单元，7-核心处理单元，8-GPS定位单元，9-存储单元，10-备用通信接口，Il-HART调制解调模块，12-无线收发单元。
[0022]实施例:
[0023]本发明包括传感器I，数字模拟开关2，多通道ADC采集3，电源管理单元4，按键单元5，显示单元6，核心处理单元7，GPS定位单元8，存储单元9，备用通信接口 10，HART调制解调模块11，无线收发单元12;所述核心处理单元7分别与按键单元5，显示单元6，GPS定位单元8，存储单元9，备用通信接口 10，HART调制解调模块11，无线收发单元12和多通道ADC采集3连接;所述多通道ADC采集3与数字模拟开关2连接，所述数字模拟开关2分别与多个传感器I连接。
[0024]所述核心处理单元7是智能监控终端的控制核心，在处理器芯片选型上，选择工业级型号，主要完成了终端的综合管理。
[0025]所述无线收发单元12利用无线方式操作，根据传输距离和传输速率，目前智能监控终端兼容蓝牙、Zigbee和GPRS三种无线技术。
[0026]所述传感器I输出4mA?20mA电流信号，而且传感器数量从10个到160个不等。
[0027]所述存储单元9优选SD卡作为存储元件，用于存储365天传感器数值，对于监控终端，考虑到体积、功耗和成本因素。
[0028]所述电源管理单元4可将外部输入电压转换为板级电压。
[0029]所述HART调制解调模块11提供连续相位的FSK调制和解调，用于过程控制。完全满足HART通信基金会设定的物理层规范。使用户能够方便、高效地设计具备HART调制解调功能的过程控制系统。内置数字信号处理技术支持可靠的FSK_IN信号侦测；极少的外部元件用于将HART信号从噪声中提取出来。FSK_0UT为正弦信号，在系统中产生最低的谐波失真。
[0030]所述按键和显示单元，使智能监控终端具备人机交互界面，可以设置和查询终端?目息O
[0031 ]所述GPS可以提供智能监控终端的位置信息。
[0032]所述核心处理单元7可通过无线收发单元12与配备无线通信模块的远端电脑实现无线通信连接，同时为了查询智能监控终端数据，远端电脑需要安装应用软件，实现按传感器类型，时间段，以及异常值等几种条件下的搜索查询功能。
[0033]本发明的关键技术如下:
[0034](I)HART 总线设计
[0035]虽然HART总线作为较为成熟的仪表总线方案，但在本发明中由于测试点较多，总线挂在的仪表数量较多，因此总线的挂在能力设计作为本发明的关键技术之一；
[0036]该技术的实现上可以结合现有的技术，通过专业的芯片供应商的技术支持完成HART总线的设计。
[0037](2)存储设计
[0038]本发明中要求存储一年的数据采集结果，数据量较大，而且能够分日期进行存储，因此存储设计上也是本发明的一项关键技术；
[0039]该技术实现的目前方案是根据日期和存储地址建立映射表，根据要读取的日期指令映射到存储空间的一块地址进行读写，因此可以实现较为快捷的数据存储管理。
[0040](3)无线通信技术
[0041]本发明需要完成数据的无线读取，且根据需要实现不同距离的数据传输，同时考虑成本和设计上的需求，无线传输技术作为本发明的一项关键技术；
[0042]针对该项技术目前的应对方案为:无线传输单元模块化，与核心单元之间预留统一的硬件和软件接口，根据不同的距离和客户的需要，只需更换无线通信模块即可完成不同功能需求。
[0043](4)数据管理软件设计
[0044]本发明功能需求中需要能够完成工作人员的远程数据读取，且能够根据不同的仪表ID和数据类型进行数据显示，因此需要设计一款专业的上位机数据管理软件，该软件的设计作为本发明的一项关键技术；
[0045]针对该项技术，目前的初步方案是在电脑上建立数据库，并对数据库进行管理和处理，按照用户输入的指令实现不同数据的查询管理和删除，以及终端参数的设置等。
[0046]智能监控终端接收来自按键、串口、无线模块和HART调制解调器的指令，解析指令后，去执行相应操作。同时智能监控终端会采集传感器数字，存储和阈值判断，超过阈值会发出报警。
[0047]本发明通过传感器采集需求数据(压力、差压、流量、温度、温差、振动、噪声、频谱、液位、转数、电流、电压等)并进行存储，对于超出阈值情况，发出报警。操作人员可以通过终端按键设置阈值和查询传感器数值，或者可以使用远端电脑通过无线通信方式设置阈值和查询传感器数值，或者利用HART协议与监控室通信。
[0048]本发明的系统功能:
[0049](I)完成油栗关键数据点的数据采集；
[0050](2)完成所有采集点的数据存储；
[0051](3)能够根据无线指令完成对终端自身的参数配置和数据读取；
[0052](4)兼容多种无线数据传输形式，保证不同距离的数据传输；
[0053](5)支持HART协议变送器接口和串口，实现与监控室服务器通信；
[0054](6)能够通过OLED或LED显示终端状态，并且有按键设置终端参数；
[0055](7)提供GPS位置信息；
[0056](8)兼容电池供电和外部交流供电；
[0057]以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。
【主权项】
1.一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:包括传感器，数字模拟开关，多通道ADC采集，电源管理单元，按键单元，显示单元，核心处理单元，GPS定位单元，存储单元，备用通信接口，HART调制解调模块，无线收发单元;所述核心处理单元分别与按键单元，显示单元，GPS定位单元，存储单元，备用通信接口，HART调制解调模块，无线收发单元和多通道ADC采集连接;所述多通道ADC采集与数字模拟开关连接，所述数字模拟开关分别与多个传感器连接。2.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述核心处理单元是智能监控终端的控制核心，在处理器芯片选型上，选择工业级型号。3.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述无线收发单元利用无线方式操作。4.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述传感器输出4mA?20mA电流信号。5.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述存储单元优选SD卡作为存储元件。6.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述电源管理单元可将外部输入电压转换为板级电压。7.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述HART调制解调模块提供连续相位的FSK调制和解调。8.根据权利要求1所述的一种油栗智能监控终端总体方案，其特征在于:所述核心处理单元可通过无线收发单元与配备无线通信模块的远端电脑实现无线通信连接。
【专利摘要】一种油泵智能监控终端总体方案，包括传感器，数字模拟开关，多通道ADC采集，电源管理单元，按键单元，显示单元，核心处理单元，GPS定位单元，存储单元，备用通信接口，HART调制解调模块，无线收发单元；所述核心处理单元分别与按键单元，显示单元，GPS定位单元，存储单元，备用通信接口，HART调制解调模块，无线收发单元和多通道ADC采集连接；所述多通道ADC采集与数字模拟开关连接，所述数字模拟开关分别与多个传感器连接。本发明提供一种油泵智能监控终端总体方案，远程完成油泵关键数据参数的采集监控，保证油泵生产厂家在维修站点即可方便的获取油泵参数，而不需要去环境恶劣的现场进行分析维修，可以方便的实现对油泵工作状态全面了解和故障预测。
【IPC分类】F04B49/06
【公开号】CN105587651
【申请号】CN201511018018
【发明人】何海龙, 胡红亮, 门春雷, 闫永文, 邹刚
【申请人】天津迈帝特智控科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月30日