一种油田注水自动控制系统及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种油田注水自动控制系统及其方法，包括比较电路、水位显示电路和自动注水电路，比较电路包括芯片IC1、芯片IC2、芯片IC3和芯片IC4，水位显示电路包括发光二极管D4~D7，自动注水电路包括三极管VT1、二极管D9和电磁阀Y。本发明油田注水自动控制系统使用OPA690型精密运算放大器作为水位比较控制器，能够快速精准的对水位的信息进行处理和输出，电路设置了四个水位档，通过控制电磁阀的开启和关断控制注水的过程，同时通过发光二极管将水位情况，反映给使用者，使用本系统制成的自动注水装置结构简单、性能稳定、价格低廉，能够准确的完成自动注水过程，并且显示水位信息，节约水资源。
【专利说明】
一种油田注水自动控制系统及其方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种自动注水系统，具体是一种结构简单、控制精准的油田注水自动控制系统及其方法。
【背景技术】
[0002]油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水，现有注水系统大多结构复杂，功能单一，无法直观的了解注水情况，因此有待于改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种结构简单、控制精准的油田注水自动控制系统及其方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种油田注水自动控制系统及其方法，包括比较电路、水位显示电路和自动注水电路；所述比较电路包括芯片IC1、芯片IC2、芯片IC3和芯片IC4，所述水位显示电路包括发光二极管D4~D7，所述自动注水电路包括三极管VTl、二极管D9和电磁阀Y;
所述芯片ICl的4引脚连接电源Ul、电阻R1、电阻Rll、电阻R12、电阻R13和电阻R14，电阻Rl的另一端连接电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和二极管Dl的正极，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻R3、水位电极S1、水位电极S2、水位电极S3和水位电极S4并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端、电容C1、芯片I Cl的2引脚、芯片IC2的2引脚、芯片IC3的2引脚和芯片IC4的2引脚，芯片ICl的I引脚连接电阻R4的另一端和水位电极SI的另一端，芯片IC2的I引脚连接电阻R5的另一端和水位电极S2的另一端，芯片IC3的I引脚连接电阻R6的另一端和水位电极S3的另一端，芯片IC4的I引脚连接电阻R7的另一端、电阻R8、电阻R9和为二级管D3的正极，电阻R8的另一端连接水位电极S4的另一端，二极管D3的负极连接电容Cl的另一端、二极管D4的负极和芯片I Cl的5引脚，电阻R9的另一端连接电阻R10、二极管D7的负极和芯片IC4的5引脚，芯片ICl的3引脚接地，芯片IC2的4引脚连接电源Ul，芯片IC2的3引脚接地，芯片IC2的5引脚连接二极管D5的负极，二极管D5的正极连接电阻R12的另一端，芯片IC3的4引脚连接电源U1，芯片IC3的3引脚接地，芯片IC3的5引脚连接二极管D6的负极，二极管D6的正极连接电阻R13的另一端，芯片IC4的4引脚连接电源Ul，芯片IC4的3引脚接地，二极管D7的正极连接电阻R14的另一端，电阻RlO的另一端连接二极管D8的负极，二极管D8的正极连接三极管VTI，三极管VTI的发射极接地，三极管VTI的集电极连接二极管D9和电磁阀Y，电磁阀Y的另一端连接二极管D9的负极和电源U2，所述芯片ICl?IC4均为0PA690型精密运算放大器。
[0005]作为本发明的优选方案:所述二极管D4~D7均为发光二极管。
[0006]作为本发明的优选方案:所述电源Ul为9V直流电，所述电源U2为5V直流电。
[0007]作为本发明的优选方案:所述电磁阀Y的为JH-16高频响通用节能环保电磁阀。
[0008]作为本发明的优选方案:所述二极管D9为稳压二极管。
[0009]作为本发明的优选方案:所述水位电极S1~S4在热水器中的位置是从高到低依次递减。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明油田注水自动控制系统使用0PA690型精密运算放大器作为水位比较控制器，能够快速精准的对水位的信息进行处理和输出，电路设置了四个水位档，通过控制电磁阀的开启和关断控制注水的过程，同时通过发光二极管将水位情况，反映给使用者，使用本系统制成的自动注水装置结构简单、性能稳定、价格低廉，能够准确的完成自动注水过程，并且显示水位信息，节约水资源。
【附图说明】
[0011]图1为一种油田注水自动控制系统的结构框图；
图2为一种油田注水自动控制系统的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]请参阅图1-2，一种油田注水自动控制系统及其方法，包括比较电路、水位显示电路和自动注水电路，所述比较电路包括芯片IC1、芯片IC2、芯片IC3和芯片IC4，所述水位显示电路包括发光二极管D4~D7，所述自动注水电路包括三极管VT1、二极管D9和电磁阀Y;
所述芯片ICl的4引脚连接电源Ul、电阻R1、电阻Rll、电阻R12、电阻R13和电阻R14，电阻Rl的另一端连接电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和二极管Dl的正极，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻R3、水位电极S1、水位电极S2、水位电极S3和水位电极S4并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端、电容C1、芯片I Cl的2引脚、芯片IC2的2引脚、芯片IC3的2引脚和芯片IC4的2引脚，芯片ICl的I引脚连接电阻R4的另一端和水位电极SI的另一端，芯片IC2的I引脚连接电阻R5的另一端和水位电极S2的另一端，芯片IC3的I引脚连接电阻R6的另一端和水位电极S3的另一端，芯片IC4的I引脚连接电阻R7的另一端、电阻R8、电阻R9和为二级管D3的正极，电阻R8的另一端连接水位电极S4的另一端，二极管D3的负极连接电容Cl的另一端、二极管D4的负极和芯片I Cl的5引脚，电阻R9的另一端连接电阻R10、二极管D7的负极和芯片IC4的5引脚，芯片ICl的3引脚接地，芯片IC2的4引脚连接电源Ul，芯片IC2的3引脚接地，芯片IC2的5引脚连接二极管D5的负极，二极管D5的正极连接电阻R12的另一端，芯片IC3的4引脚连接电源U1，芯片IC3的3引脚接地，芯片IC3的5引脚连接二极管D6的负极，二极管D6的正极连接电阻R13的另一端，芯片IC4的4引脚连接电源Ul，芯片IC4的3引脚接地，二极管D7的正极连接电阻R14的另一端，电阻RlO的另一端连接二极管D8的负极，二极管D8的正极连接三极管VTI，三极管VTI的发射极接地，三极管VTI的集电极连接二极管D9和电磁阀Y，电磁阀Y的另一端连接二极管D9的负极和电源U2，芯片ICl?IC4均为0PA690型精密运算放大器。
[0014]所述二极管D4~D7均为发光二极管。
[0015]所述电源Ul为9V直流电，所述电源U2为5V直流电。
[0016]所述电磁阀Y的为JH-16高频响通用节能环保电磁阀。
[0017]所述水位电极S1~S4在热水器中的位置是从高到低依次递减。
[0018]所述为二级管D9为稳压二极管。
[0019]本发明的工作原理是:基准电压电路为水位比较电路提供基准电压，电路中的基准电压对应a点和b点，当加热器中无水，或水位低于最低水位电极S4时，则芯片IC4的I引脚电位为高于b点基准电压，而芯片IC4的2引脚电位为低于b点基准电压，所以芯片IC4的5引脚输出高电平，使三极管VTI的基极有电流，三极管VTI导通，然后驱动电磁阀Y，开始注水过程，由于R9给芯片IC4提供正反馈补偿，因此芯片IC4输出仍然为高电平。加热器中的水位逐渐上升，当水位高于最低水位电极S4时，芯片IC4的5引脚输出低电位，发光二极管D7导通，当水位高于水位电极S3时，芯片IC3的5引脚输出低电位，发光二极管D6导通，芯片IC3的5引脚输出低电位，当水位高于水位电极S2时，芯片IC2的5引脚输出低电位，发光二极管D5导通，表示加热器的水位达到水位电极S20同时，由二极管D3拉低芯片IC41引脚脚的电位，使芯片IC41引脚的电位低于b点基准电压，此时芯片IC4的5引脚输出低电位，三极管VTl截止，电磁阀Y关断，停止注水过程。本发明油田注水自动控制系统使用0PA690型精密运算放大器作为水位比较控制器，能够快速精准的对水位的信息进行处理和输出，电路设置了四个水位档，通过控制电磁阀的开启和关断控制注水的过程，同时通过发光二极管将水位情况，反映给使用者，使用本系统制成的自动注水装置结构简单、性能稳定、价格低廉，能够准确的完成自动注水过程，并且显示水位信息，节约水资源。
[0020]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0021]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种油田注水自动控制系统及其方法，包括比较电路、水位显示电路和自动注水电路;其特征在于，所述比较电路包括芯片IC1、芯片IC2、芯片IC3和芯片IC4，所述水位显示电路包括发光二极管D4~D7，所述自动注水电路包括三极管VTl、二极管D9和电磁阀Y; 所述芯片ICl的4引脚连接电源Ul、电阻R1、电阻Rll、电阻R12、电阻R13和电阻R14，电阻Rl的另一端连接电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和二极管Dl的正极，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻R3、水位电极S1、水位电极S2、水位电极S3和水位电极S4并接地，电阻R2的另一端连接电阻R3的另一端、电容C1、芯片I Cl的2引脚、芯片IC2的2引脚、芯片IC3的2引脚和芯片IC4的2引脚，芯片ICl的I引脚连接电阻R4的另一端和水位电极SI的另一端，芯片IC2的I引脚连接电阻R5的另一端和水位电极S2的另一端，芯片IC3的I引脚连接电阻R6的另一端和水位电极S3的另一端，芯片IC4的I引脚连接电阻R7的另一端、电阻R8、电阻R9和为二级管D3的正极，电阻R8的另一端连接水位电极S4的另一端，二极管D3的负极连接电容Cl的另一端、二极管D4的负极和芯片I Cl的5引脚，电阻R9的另一端连接电阻R10、二极管D7的负极和芯片IC4的5引脚，芯片ICl的3引脚接地，芯片IC2的4引脚连接电源Ul，芯片IC2的3引脚接地，芯片IC2的5引脚连接二极管D5的负极，二极管D5的正极连接电阻R12的另一端，芯片IC3的4引脚连接电源U1，芯片IC3的3引脚接地，芯片IC3的5引脚连接二极管D6的负极，二极管D6的正极连接电阻R13的另一端，芯片IC4的4引脚连接电源Ul，芯片IC4的3引脚接地，二极管D7的正极连接电阻R14的另一端，电阻RlO的另一端连接二极管D8的负极，二极管D8的正极连接三极管VTI，三极管VTI的发射极接地，三极管VTI的集电极连接二极管D9和电磁阀Y，电磁阀Y的另一端连接二极管D9的负极和电源U2，芯片ICl?IC4均为0PA690型精密运算放大器。2.根据权利要求1所述的一种油田注水自动控制系统及其方法，其特征在于，所述二极管D4~D7均为发光二极管。3.根据权利要求1所述的一种油田注水自动控制系统及其方法，其特征在于，所述电源Ul为9V直流电，所述电源U2为5V直流电。4.根据权利要求1所述的一种油田注水自动控制系统及其方法，其特征在于，所述电磁阀Y的为J H-16高频响通用节能环保电磁阀。5.根据权利要求1所述的一种油田注水自动控制系统及其方法，其特征在于，所述水位电极S1~S4在热水器中的位置是从高到低依次递减。6.根据权利要求1所述的一种油田注水自动控制系统及其方法，其特征在于，所述二极管D9为稳压二极管。
【文档编号】E21B43/20GK105867443SQ201610327766
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】王雪冰, 崔洪涛
【申请人】山东大成电子科技有限公司