专利名称：抽油机远程测控终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种结合了数字视频技术的抽油机远程实时测控(监控)终端。
二背景技术：
目前，全国各油田的生产采油井分布都比较分散，范围大，数量多，对生 产井的生产运行状态一般都是采用人工巡视采集的方式或采用各种传感器和远
程测控终端(RTU)组成的SCADA系统进行采集；对采油井的安全防盗情况一般
都采用人工巡逻或者在现场安装摄像头进行监控的方式。由于抽油机的生产工 作数据(包括电量、电压、载荷、位移、油温、套压等)比较小，对带宽的要 求和数据的实时性不是很高，所以目前市场上现有的抽油机远程测控终端的数
据传输方式基本上都是采用GSM、 GPRS或CDMA通讯方式；而抽油机的现场视频 监控图像对带宽的要求和数据的实时性要求较高，实际应用必须自行组建网络 并且增加网络视频服务器等相关设备，成本较高。
各油田都在进行"数字油田"和"平安油田"的建设，由于测控(监控)设 备的局限性，采油井的实时工作状态和安全防盗情况一直以来都是各成系统， 没有很好的结合起来，存在重复建设、施工困难、维护工作量大，不能满足油 田野外作业的特点。
三
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种不仅具有实现抽油 机远程工作数据的实时采集和控制功能，也同时具有抽油机的远程安全防盗实 时监控功能的抽油机远程测控终端。
其技术方案是本发明包括电源接口、传感器接线端子、数据控制芯片、视频输入接口 、数字视频处理模块(DSP )、总线驱动电路、CPU控制模块(ARM )、 无线模块扩展口和数据采集芯片，其特征在于现场的各种传感器通过有线的 方式可直接接入传感器接线端子或者RS232接口，无线传感器可通过具体的无 线网络接入无线扩展模块，传感器的实时数据通过总线驱动电路传到数据采集 模块，然后由CPU控制模块进行运算处理后，通过RJ45模块或无线扩展模块 将数据信息传回到后端监控中心进行存储、分析和处理，后端控制中心传回的 控制命令通过数据控制芯片解释执行相应的命令到传感器接线端子，进行相应 的命令动作，同时采集到的现场传感器部分信息直接由CPU控制模块进行预设 命令的数据控制芯片直接执行，抽油机现场的视频监控模拟信号接入到视频输 入接口，音频信号接入到音频输入接口，云台控制信号接入到RS485接口，音 视频信号和控制信号经由数字视频处理模块(DSP)转换成数字信号通过网络传 回到后端监控中心进行存储和处理，后端监控中心返回的控制命令再经过数字 视频处理模块(DSP)数模转换处理后通过RS485接口执行命令，进行镜头和云 台的相应动作，LED灯可以显示本终端的电源接口的上电状态、网络状态和传感 器信号传输状态，监视器可以在终端自身程序跑飞时重启FLASH和SDRAM。
通过无线通讯模块保证在远程测控终端当地的公用移动网络或自建的局域 网络永久实时在线；数据采集模块将前端传感器采集到的抽油机载荷、位移、 电量、电压、油温、套压等数据实时传输到后端上位机和服务器，并通过软件 进行相应的处理，数据控制模块可以根据后端上位机或服务器发出的指令对相 关的传感器进行相应的动作，数字视频模块是将采集到的在采油井现场摄像机 的模拟信号转换为数字信号，然后将其传回后端监控主机或服务器，并进行存 储和控制。
安装在抽油机上的各种传感器通过有线或无线的方式由数据采集模块采集相应的数据信息，经由CPU控制模块进行运算处理，通过通讯模块将信号传回 至后端监控中心，后端监控中心返回的控制命令经由网络传至CPU控制模块进行运算处理，然后由数据控制模块执行命令给相应的传感器。现场摄像机的模拟视频信号和控制信号首先接入数字视频模块，通过其将 模拟信号转换为数字信号，此数字信号通过网络传回后端监控中心，后端监控中心返回的各种控制命令经由数字视频模块将其转换为485控制信号，前端监 控设备执行相应的云台前后左右、镜头变倍调焦等动作。本发明的效果是结合各种传感器，可以实时自动监测和控制抽油机的工 作运行状态，随时掌控油井工作情况，避免油井无效生产，最大限度节约能源， 并能通过对电泵与抽油机状况、油井生产参数的分析，提高油井生产效率；结 合各种视频监控设备，可以24小时全天候对生产井附近进行实施视频监控，及 时发现盗油、打孔、火灾、生产事故和恶意破坏等异常现象，有效的保证了抽 油机生产安全保障工作；解决人工采集抽油机工作参数不及时、精度低的问题， 实现采油井工作状态和设备安全的远程实时监控，降低生产管理人员的劳动强 度，提高工作效率，同时也可以减少相应的生产管理人员；有效的把远程测控 技术和远程监控技术整合到了一起，相辅相成，大大降低了油田的生产运行成 本。四
附图是本发明的结构原理图。五具体实施例方式参照附图，本发明在用于抽油机测控和现场视频监控时，现场的各种传感 器(载荷、位移、温度、压力、电量等)通过有线的方式可直接接入传感器接 线端子3或者RS232接口 12，如果是无线传感器可通过具体的无线网络接入无线扩展模块16 (插上具体的无线模块)，传感器的实时数据首先通过总线驱动电 路13传到数据采集模块17，然后由CPU控制模块15进行运算处理后，可通过 RJ45模块10或无线扩展模块16将数据信息传回到后端监控中心进行存储、分 析和处理，后端控制中心传回的控制命令通过数据控制芯片4解释执行相应的 命令到传感器接线端子3，进行相应的命令动作；同时采集到的现场传感器部分 信息也可以直接由CPU控制模块15进行预设命令的数据控制芯片4直接执行， 抽油机现场的视频监控模拟信号接入到视频输入接口 5，音频信号接入到音频输 入接口6，云台控制信号接入到RS485接口2，音视频信号和控制信号经由数字 视频处理模块(DSP) 9转换成数字信号通过网络传回到后端监控中心进行存储 和处理，后端监控中心返回的控制命令再经过数字视频处理模块(DSP) 9数模 转换处理后通过RS485接口执行命令2，进行镜头和云台的相应动作(变焦变倍、 上下左右)，LED灯8可以显示本终端的各种状态(包括电源接口 1的上电状态、 网络状态和传感器信号传输状态等)，监视器14可以在终端自身程序(存储在 FLASH7和SDRAM11内)跑飞时重启FLASH7和SDRAM11等相关模块。
权利要求
1、抽油机远程测控终端，包括电源接口、传感器接线端子、数据控制芯片、视频输入接口、数字视频处理模块(DSP)、总线驱动电路、CPU控制模块(ARM)、无线模块扩展口和数据采集芯片，其特征在于现场的各种传感器通过有线的方式可直接接入传感器接线端子或者RS232接口，无线传感器可通过具体的无线网络接入无线扩展模块，传感器的实时数据通过总线驱动电路传到数据采集模块，然后由CPU控制模块进行运算处理后，通过RJ45模块或无线扩展模块将数据信息传回到后端监控中心进行存储、分析和处理，后端控制中心传回的控制命令通过数据控制芯片解释执行相应的命令到传感器接线端子，进行相应的命令动作，同时采集到的现场传感器部分信息直接由CPU控制模块进行预设命令的数据控制芯片直接执行，抽油机现场的视频监控模拟信号接入到视频输入接口，音频信号接入到音频输入接口，云台控制信号接入到RS485接口，音视频信号和控制信号经由数字视频处理模块(DSP)转换成数字信号通过网络传回到后端监控中心进行存储和处理，后端监控中心返回的控制命令再经过数字视频处理模块(DSP)数模转换处理后通过RS485接口执行命令，进行镜头和云台的相应动作，LED灯可以显示本终端的电源接口的上电状态、网络状态和传感器信号传输状态，监视器可以在终端自身程序跑飞时重启FLASH和SDRAM。
全文摘要
本发明涉及一种结合了数字视频技术的抽油机远程实时测控(监控)终端。本发明包括电源接口、传感器接线端子、数据控制芯片、视频输入接口、数字视频处理模块(DSP)、总线驱动电路、CPU控制模块(ARM)、无线模块扩展口和数据采集芯片。本发明不仅具有实现抽油机远程工作数据的实时采集和控制功能，也同时具有抽油机的远程安全防盗实时监控功能的抽油机远程测控终端。
文档编号G05B19/04GK101667020SQ20091001912
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者栾海波 申请人:山东汉和能源科技有限公司