本发明属于流量采集技术领域，具体涉及一种基于无线数据传输技术的流量采集装置。
背景技术：
在进行钻井作业时，往往需要工作人员在井上实时监控井下状态，包括设备工作状态、井下环境信息等。这就需要通过各种传感器不断采集井下信息，再经由信号通道传输回井上。一般在信号通道上采用滑环连接传输的方式[1]，信号通过旋转接触的滑环（A,B）传输。由于大多数传感器输出的信号都是弱电，所以在信号通过滑环传输时，滑环的接触电阻对信号的影响就是不可忽略的，它使采集的信号精度大大降低，有时甚至会导致采集的信号完全偏离真实值，这样根本无法保证井上采集到正确的信号数值。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于无线数据传输的信号采集装置。采集模块直接从传感器获取信号值，再由无线发射模块发送出去，另一端的无线接收模块再把接收到的信号数据信息等提供给MCU控制器，最后MCU控制器将信号发送到控制显示端进行处理控制和显示。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于无线数据传输的信号采集装置，由电源模块、流量传感器、高精度AD采集模块、发射端MCU微控制器、无线发射模块、发射端滑环、接收端滑环、无线接收模块、接收端MCU微控制器和CAN通信模块组成，其中：发射端滑环和接收端滑环连接在一起；流量传感器、高精度AD采集模块、发射端MCU微控制器和无线发射模块安装在发射端滑环上；无线接收模块、接收端MCU微控制器和CAN通信模块安装在接收端滑环上；所述的电源模块采用AMS1117电源芯片，为采集装置的其他各个模块提供工作电源，电源模块上有不同的电源芯片，经过电源芯片的转换产生各个模块正常工作所需的3.3V直流电压；所述的流量传感器采用BF350型电阻式应变片，用于将流体流量的数值转化为电信号；所述高精度AD采集模块采用AD7799高精度AD采集芯片，直接与流量传感器相连接。流量传感器给出的信号到达高精度AD采集模块以后，高精度AD采集模块负责将接收的电信号转化为数字量信号，使用SPI通信方式发送到MCU微控制器，这里使用高精度AD采集芯片的目的在于它能够识别出流量传感器信号的微弱变化，提高采集数据的精度；所述的发射端和接收端MCU微控制器采用意法半导体公司的STM32103VE单片机，是整个信号采集装置的核心。在信号采集端，发射端MCU微控制器负责接收由高精度AD采集模块发出的数字量信号，并通过采集信号值和流量值标定的关系计算出实际的流量值，然后通过与无线发射模块的通信将流量数值发送出去；在信号接收端，接收端MCU微控制器将从无线接收模块接收到的流量数值转化为CAN通信所需的数据，再通过外围的CAN通信模块发送到控制显示端进行处理控制和显示；所述的CAN通信模块采用A82C250芯片。所述无线发射和接收模块采用24L01型无线通讯模块，它是一款单片射频收发器件，工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段；我们的设计中包括两个无线通信模块，一个负责发送采集到的流量数据，即无线发射模块；另一个负责接收流量数据，即无线接收模块，它们分别和自己一端的发射端或接收端MCU微控制器相连。本发明所提供的基于无线传输的流量采集装置具有以下优点：本发明的设计思想主要是针对流量采集时滑环对信号采集的干扰，所以该装置可以有效地避免上述问题，提高测量精度，使采集结果准确可信；不单单是对流量采集，其他信号的采集也可以使用该装置，效果同样良好。附图说明图1为本发明的流量采集装置结构示意图；具体实施方式下面结合附图对本发明的方法作进一步详细说明。图1所示为本发明的信号采集装置的结构示意图，该信号采集装置包括电源模块两个、高精度AD采集模块一个、MCU微控制器模块两个、无线通信模块两个、CAN通信模块一个、接触滑环两个。各模块如图1的连接方式直接使用导线连接，并固定在两片滑环上。由图1可以看出：两个电源模块都来自同一电源，电源在给右侧的电源模块供电的同时，也接入滑环B，这样通过滑环A和滑环B的接触将电能传递给左侧的电源模块，其他模块的供电都来自于这两个电源模块，这样该装置就可以正常工作了；所述的滑环内圈为铜质材料，在工作过程中可以传递外部12V供电，通过2片滑环上的电源芯片实现各个模块的供电。所述流量传感器直接与高精度AD采集模块连接，AD采集模块可以精确获取流量传感器给出的信号，并将流量信号转化为数字量，同时滑环A左侧的各个工作模块都同时受到一个MCU微控制器模块的控制，微控制器和AD采集模块之间通过SPI通信进行数据交互，微控制器不断地向AD采集模块索取流量传感器信号值，于是AD采集模块将采集到的流量值不停地发送给微控制器；同时，微控制器在接收到AD采集模块发送来的数据之后，立刻将接收到的数据通过另一路SPI通信转发给无线发射模块，在微控制器的控制下将流量信号发射出去；如图1所示，在正常工作时，滑环A和滑环B是接触在一起的，所以两个无线通信模块之间的距离很近；在上述无线发射模块将流量信号发送出来之后，滑环B一侧的无线接收模块可以迅速准确地接收到无线信号，并立即通过SPI通信将接收到的流量信号发送给滑环B一侧的MCU微控制器，与滑环A一侧类似，右侧的各个模块也都是由一个MCU微控制器所控制的；同样，在接收到无线模块发送过来的流量信号之后，微控制器立即根据确定好的通信协议，将流量信号数值转化为CAN报文，再通过CAN通信将流量信号数值发送到井上的总控制器等外部设备。以上的描述是单次流量信号采集的流程，所述的各部件除了2个无线模块使用无线通讯外，其他都使用导线直接连接。在应用中不断地重复以上流程，就实现了实时监控流量信息的目的。其实不只是流量采集信号可以使用本发明，其他任何微弱的模拟量信号采集都可以利用本发明，效果是一样的。凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应属于本发明覆盖的保护范围。[1]刘新平，房军，金有海。随钻测井数据传输技术应用现状及展望：中国,1004-1338(2008)03-0249-05.2008-06。