专利名称：油田机抽设备动态远程监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田智能监测设备，具体是一种应用于油田机抽设备动态远程监 测系统的远程监测仪。
背景技术：
油田大多位于远离市区的沙漠和盆地中，分散于方圆几百公里，由多个单井、计 转站组成了生产作业区。特殊的地理环境和老油田依靠人工巡井生产管理模式决定了 采油现场发生的意外故障不能及时发现与排除，直接影响着生产产量。特别是近年来 屡屡发生的偷窃电力设施、单井罐原油及转运车辆倒卖原油事件，造成了油田国有资 产的大量流失。
基于目前油田生产上面临的诸多问题，必须有一种具有多种测控功能，适合中、 低产老油区块使用的监测管理系统。该系统能够远程异地掌握油田电力设施运行状 态、储油罐液位变化和抽油机载荷等动态数据。对即时发现生产隐患降低损失，统计 单井产量，减少能耗，打击盗窃犯罪，提高生产管理效率具有立竿见影的作用。目前 0DRS (油田机抽设备动态远程监测系统)可以完成适应上述要求。而0DRS中，由于 油井或其它单元所在位置的自然环境比较伪劣，就需要一种非常可靠的设备来完成各 个油井或其它独立单元之间的信息的交互。
发明内容
为了解决存在的上述问题，本实用新型提出了一种应用于油田机抽设备动态远程 监测系统的远程检测仪，具体技术方案如下
一种油田机抽设备动态远程监测仪，包括电源、MCU、电源采样模块、串行接口 电路和无线通信模块；电源采样模块的输入端连接三相电源，电源采样模块的输出端 连接MCU的输入端；串行接口电路和无线通信模块连接MCU的通用输入输出端口；MCU 上还设有传感器信号采集端口；电源经稳压电路，连接MCU的电源输入端口；稳压电 路的输出还连接升压模块，升压模块的输出为传感器提供电源。
所述串行接口电路包括RS232和RS485接口电路。所述无线通信模块是短信通信
模块。所述电源包括整流滤波电路、充电电路、可充电蓄电池，充电电路连接可充电 蓄电池，充电电路的输入端连接整流滤波电路的输出端，整流滤波电路的输入端连接 三相电源。所述整流滤波电路有三组，每组对应电源采样模块的一相；每组整流滤波 电路的桥式整流电路的高压侧通过二极管连接充电电路的可充电蓄电池"+"对应的 接口；充电电路的可充电蓄电池"一"对应的接口接地；所述二极管的阴极一侧连接 充电电路的可充电蓄电池"+ "对应的接口。所述桥式整流电路的低压侧通过分压电 阻连接MCU的一相输入端。所述MCU与稳压电路之间还设有二次稳压电路。
由于上述技术方案中，采用了三相隔离分压检测技术，不仅保证了全三相供电， 而且在可以单独测量每一相的电压值。测量某相时，电压不会受到其它相位的干扰。
由于采用了短信通信模块，可以使用本仪器，利用现有GPRS、 SMS、 Internet公 网与ISM射频无线数传多网联合技术实施通讯，组成现场监控网络系统。具有通信 网络覆盖面广、安全可靠、网络质量高、安装方便、维护工作量小、运行费用低廉等 特点。
图1是本实用新型的电路原理框图 图2是三相隔离分压检测原理图 图3是具体实施例中，本实用新型的接线图 图4是具体实施例中，应用本实用新型的系统框图
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
本实用新型包括电源、MCU、电源采样模块、串行接口电路和无线通信模块；电 源采样模块的输入端连接三相电源，电源采样模块的输出端连接MCU的输入端；串行 接口电路和无线通信模块连接MCU的通用输入输出端口； MCU上还设有传感器信号采 集端口；电源经稳压电路，连接MCU的电源输入端口；稳压电路的输出还连接升压模 块，升压模块的输出为传感器提供电源。
所述串行接口电路包括RS232和RS485接口电路。所述无线通信模块是短信通信 模块。所述电源包括整流滤波电路、充电电路、可充电蓄电池，充电电路连接可充电
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蓄电池，充电电路的输入端连接整流滤波电路的输出端，整流滤波电路的输入端连接 三相电源。所述整流滤波电路有三组，每组对应电源采样模块的一相；每组整流滤波 电路的桥式整流电路的高压侧通过二极管连接充电电路的可充电蓄电池"+"对应的 接口；充电电路的可充电蓄电池"一"对应的接口接地；所述二极管的阴极一侧连接 充电电路的可充电蓄电池"+ "对应的接口 。所述桥式整流电路的低压侧通过分压电 阻连接MCU的一相输入端。所述MCU与稳压电路之间还设有二次稳压电路。
参考图1、 2，电压采样器采用二极管进行相位隔离、电阻分压取样。充电电路 采用浮充技术，充电电压控制在6.75~6.85V之间，蓄电池外接，方便更换。稳压芯 片使用开关型电源芯片LM2576，直流输出DC5V。升压模块使用MC34063A电源芯 片，通过BUCK便换实现升压，供传感器使用。MCU选用了NXP公司的LPC2132， 为了达到CPU的电压要求，还采用SP1117-3.3进行了二次稳压。
AD通道的分配ADO:测量A相电压、AD1:测量B相电压、AD2:测量C相 电压、AD6:测量温度传感器输出电压、AD7:测量压力传感器输出电压、
为了支持智能传感器设计了 1路RS232接口、 1路RS485接口
在远程传输方式上监测仪使用短信技术
在本设计中，选用了西门子生产的TC35i短信通信模块
采用了三相隔离分压检测技术，不仅保证了全三相供电，而且在可以单独测量每 一相的电压值，该部分设计电路如图2。测量某相时，电压不会受到其它相位的干扰。 现取例说明一下首先假设A、 B、 C三相均有电，在运行过程中，由于某种故障B 相产生缺相，但A、 C两相仍然供电，此时由于二极管D02的存在，A、 C两相继续 对后级供电，但不能流入B相。当经过一定时间后t， C02上的电荷经过R02、 R05 放电低于一定值时，MCU通过AD1检测到该相电压发生了变化，便产生了缺相报警 事件。同样，对于A、 C两相分析，也是相同的结果。
如图3、 4，应用本设备组成的油田机抽设备动态远程监测系统。 如图3所示，油罐的各个传感器与本装置的连接。在电力设备、油井等的各个传 感器与本装置的连接与之原理相同。各个传感器采集的信息通过RS485总线与本设
备连接，传感器的数据经本装置处理后发送到后台监控装置。
在油罐、电力设备、油井等安装本装置，把各个节点的信息通过无线网络传送到 后台监控装置。
传感器采集的数据经MCU处理后，通过无线网络传输模块发送到指定设备，例 如报警信息管理中心、巡视员手机等。
当盗窃分子行窃时，系统监测仪利用短信将事件位置暴露在被监测之中，在犯罪 分子还未察觉时，由附近联防工作人员迅速出动抓捕或堵截，可有效地提高破案率与 威慑力度，依靠国法的威严减少或杜绝盗窃事件的发生。它为油田电力设施与储油罐
原油的安防、采油机工作动态实时监测提供了高效、可靠、方便的途径。见示意图 本实用新型适合中、低产老油区块使用的油田机抽设备动态远程监测系统。本装 置能够让报警信息管理中心、巡视员等远程异地掌握油田电力设施运行状态、储油罐 液位变化和抽油机载荷等动态数据。对即时发现生产隐患降低损失，统计单井产量， 减少能耗，打击盗窃犯罪，提高生产管理效率具有立竿见影的作用。本实用新型采用
GPRS、 SMS、 Internet公网与ISM射频无线数传多网联合技术实施通讯，有效的解 决了油田局部区域GSM信号差或无信号的问题，具有通信网络覆盖面广、安全可靠、 网络质量高、安装方便、维护工作量小、运行费用低廉等特点。
权利要求1、一种油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是包括电源、MCU、电源采样模块、串行接口电路和无线通信模块；电源采样模块的输入端连接三相电源，电源采样模块的输出端连接MCU的输入端；串行接口电路和无线通信模块连接MCU的通用输入输出端口；MCU上还设有传感器信号采集端口；电源经稳压电路连接MCU的电源输入端口；稳压电路的输出还连接升压模块，升压模块的输出为传感器提供电源。
2、 根据权利要求1所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述串行接口电 路包括RS232和RS485接口电路。
3、 根据权利要求1所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述无线通信模 块是短信通信模块。
4、 根据权利要求1所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述电源包括整 流滤波电路、充电电路、可充电蓄电池，充电电路连接可充电蓄电池，充电电路的输 入端连接整流滤波电路的输出端，整流滤波电路的输入端连接三相电源。
5、 根据权利要求4所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述整流滤波电 路有三组，每组对应电源采样模块的一相；每组整流滤波电路的桥式整流电路的高压 侧通过二极管连接充电电路的可充电蓄电池"+ "对应的接口；充电电路的可充电蓄 电池"_"对应的接口接地;所述二极管的阴极一侧连接充电电路的可充电蓄电池"+ " 对应的接口。
6、 根据权利要求5所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述桥式整流电 路的低压侧通过分压电阻连接MCU的一相输入端。
7、 根据权利要求l所述的油田机抽设备动态远程监测仪，其特征是所述MCU与稳压 电路之间还设有二次稳压电路。
专利摘要一种油田机抽设备动态远程监测仪，属于油田智能监测设备，它包括电源、MCU、电源采样模块、串行接口电路和无线通信模块；电源采样模块的输入端连接三相电源，电源采样模块的输出端连接MCU的输入端；串行接口电路和无线通信模块连接MCU的通用输入输出端口；MCU上还设有传感器信号采集端口；电源经稳压电路连接MCU的电源输入端口；稳压电路的输出还连接升压模块，升压模块的输出为传感器提供电源。本设备安全可靠、安装方便、维护工作量小、运行费用低廉。
文档编号H02J7/02GK201188185SQ20082003583
公开日2009年1月28日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者政 田, 龙全林 申请人:克拉玛依新宇宙油气技术开发有限公司