一种油井载荷监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于监测设备领域，尤其涉及一种油井载荷监测系统。
【背景技术】
[0002]在抽油机采油过程中，抽油杆要承受液柱的重力、惯性载荷、摩擦力等沿轴向的拉伸或拉压交变载荷，如果这些载荷超出抽油杆的承受范围，油杆很容易脱断失效，这将大大增加油井的生产难度，进而影响生产进度。现有的监测系统，需要通过大量的布线实现信号的采集，在地里环境不佳的地方很难进行实施，而且不便于组网控制，在油井规模扩大或缩小时监控系统也不能及时的得到调整。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种基于无线的油井载荷监测系统。
[0004]一种油井载荷监测系统，其特征在于包括终端节点、路由节点、协调器节点、PC主机和终端服务器；其中终端节点与路由节点通过无线信号相连接；路由节点与协调器节点相连接；协调器与PC主机相连接；PC主机与终端服务器相连接；终端节点设置于各油井处；其中终端节点包括传感器模块、处理器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯，传感器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯均与处理器模块相连接。
[0005]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述无线传输模块采用ZigBee无线传输模块。
[0006]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述处理器模块采用的CC2530F256 处理器。
[0007]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述传感器采用YHYT-DZ型油田负荷传感器。
[0008]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述油田负荷传感器安装在抽油机的平衡铁上。
[0009]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述数模转换电路采用HX711芯片，包括稳压电源和片内时钟振荡器。
[0010]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述电源模块的供电电压为3V。
[0011]本发明所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述指示灯为LED指示灯。
[0012]本发明所述的一种油井载荷监测系统，可行性较高，实现了信号可控增益调整的功能，提高了载荷测量精度，具有很高的可靠性。同时有效解决了有线监测网络存在的连线繁琐、故障高、可扩展性差等问题，具有通信灵活、组网快、功耗低、投资成本少等优点。井口油压实现了在线监测，由传统的靠经验和人工查巡的被动模式转变为智能管理、电子巡井、自动控制的主动方式，实现了生产管理的数字化、智能化，推动了油田向现代化管理转型，具有很大的推广价值。
[0013]说明书附图
图1为终端节点的结构图。
【具体实施方式】
[0014]一种油井载荷监测系统，其特征在于包括终端节点、路由节点、协调器节点、PC主机和终端服务器；其中终端节点与路由节点通过无线信号相连接；路由节点与协调器节点相连接；协调器与PC主机相连接；PC主机与终端服务器相连接；终端节点设置于各油井处；其中终端节点包括传感器模块、处理器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯，传感器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯均与处理器模块相连接。
[0015]本发明所述的一种油井载荷监测系统，所述无线传输模块采用ZigBee无线传输模块。所述处理器模块采用的CC2530F256处理器。所述传感器采用YHYT-DZ型油田负荷传感器。所述油田负荷传感器安装在抽油机的平衡铁上。方便简单，不存在安全问题。传感器的原理为桥式电路，故输出为差分电压。A/D转换电路芯片采用的HX711。HX711是一款专为高精度负载传感器而设计的24位A/D转换器芯片。它集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其他同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点，并且它与后端MCU芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器进行编程。所述电源模块的供电电压为3V。所述指示灯为LED指示灯，面板上安装有LED指示灯，在上面设置开关，只在调试过程中使用，在应用中即断开开关，以节省能耗。系统还通过一系列继电器作为抽油机开关，当协调器接收到监控中心发送的控制命令时，会根据命令内容将控制信号发送到相应的终端，用以控制油井抽油机的启停。当油井的抽油机工作时，负荷传感器供电工作，输出0~12 mV的差分电压，将其接入A/D转换器，增益128倍后转换成数字信号，再与处理器的通用I/O 口相连接，信息经过处理后，最终通过无线射频传送到路由或协调器。从安装有ZigBee终端节点的油井处采集载荷数据，通过ZigBee路由节点和协调器节点中转传输数据，最终将数据汇报到监控中心。然后PC对接收到的数据进行处理，以直观简洁的方式让工作人员来判断油井的工作状况。同样的，监控中心可以发送控制指令，通过协调器路由节点判断终端路径，最终控制对应终端抽油机的启停。这样既能提高油田的生产效率，节约能源，又能保证现场的生产安全，有效减少事故的发生。协调器节点是整个网络的中心节点，在整个网络中必须惟一，负责新建网络的发起、参数设定、存储节点信息、管理其他节点等工作；路由器节点需要一直处于活动状态，受协调器节点控制，在自己区域范围内它可充当协调器，主要完成路由发现、消息转发、通过其他节点扩展网络覆盖范围等功能；终端节点没有特定的维持网络结构的责任，可以通过路由器或协调器节点加入网络，负责收集终端采集的数据，可以处于睡眠或者唤醒状态。
【主权项】
1.一种油井载荷监测系统，其特征在于包括终端节点、路由节点、协调器节点、PC主机和终端服务器；其中终端节点与路由节点通过无线信号相连接；路由节点与协调器节点相连接；协调器与PC主机相连接；PC主机与终端服务器相连接；终端节点设置于各油井处；其中终端节点包括传感器模块、处理器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯，传感器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯均与处理器模块相连接。2.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述无线传输模块采用ZigBee无线传输模块。3.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述处理器模块采用的CC2530F256 处理器。4.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述传感器采用YHYT-DZ型油田负荷传感器。5.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述油田负荷传感器安装在抽油机的平衡铁上。6.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述数模转换电路采用HX711芯片，包括稳压电源和片内时钟振荡器。7.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述电源模块的供电电压为3V。8.如权利要求1所述的一种油井载荷监测系统，其特征在于所述指示灯为LED指示灯。
【专利摘要】一种油井载荷监测系统，属于监测设备领域。其特征在于包括终端节点、路由节点、协调器节点、PC主机和终端服务器；其中终端节点与路由节点通过无线信号相连接；路由节点与协调器节点相连接；协调器与PC主机相连接；PC主机与终端服务器相连接；终端节点设置于各油井处；其中终端节点包括传感器模块、处理器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯，传感器模块、无线传输模块、电源模块、数模转换电路和指示灯均与处理器模块相连接。实现了信号可控增益调整的功能，具有通信灵活、组网快、功耗低、投资成本少等优点。井口油压实现了在线监测，由传统的靠经验和人工查巡的被动模式转变为智能管理，具有很大的推广价值。
【IPC分类】H04L29/08, E21B47/008
【公开号】CN105635206
【申请号】CN201410600010
【发明人】刘秋丽
【申请人】陕西高华知本化工科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日