抽油机远程监测装置的制作方法

本发明涉及自动检测控制技术领域，具体涉及抽油机远程监测装置。

背景技术：

目前，抽油机监测装置的传统测试步骤由数模转换、抗混迭滤波器、微处理器组成，抗混迭滤波器结构复杂，电路精度偏低，从而信号处理的精度得不到保证。

抽油机一般都分布在野外，计算机有线网络无法覆盖，所以多数处理系统都采用gprs技术实现数据的远程传输。但是，一个完善的油井远程监测装置不仅含有多路的实时的油井电气和机械参数要在线实时传输，更要对视频监控的视频数据流进行传输，而gprs数据传输速度最高只可以达到115kbps—170kbps，其远远不能满足实时数据传输的要求。新兴的3g移动通信技术能够很好的满足要求。如wcdma支持384kbps到2mbps不等的数据传输速率。wcdma继承了第二代移动通信体制gsm标准化程度高和开放性好的特点，标准化进展顺利。wcdma支持高速数据传输(慢速移动时384kbit/s，室内走动时2mbit/s)，支持可变速传输。其主要特点如下：基站支持异步和同步的运行方式，组网方便、灵活；调制方式上行为bpsk，下行为qpsk；导频辅助的相干解调方式；适应多种速率的传输，同时对多速率、多媒体的业务可通过改变扩频比和多码并行传送的方式来实现；上、下行快速、高效的功率控制大大减少系统的多址干扰，提高系统容量，同时也降低传输的功率；远程监测装置外接控制设备很多，而且每一种设备都有不同的数据类型和格式，为便于3g网络的接入，要将测试数据终端的多路模拟数据、数字数据、视频数据根据他们不同的实时性要求进行融合并封装成为3g流媒体，借助3g网络进行数据传送，以解决目前的测控终端产品在联网速度瓶颈问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种抽油机远程监测装置，该监测装置将信号处理后得到的监测量和视频监控多媒体数据进行融合并封装成为3g流媒体进行实时在线发送到油井监控中心，实现高精度油井状态监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：(1)将电机的a、b、c三相电压、电流经电压电流互感器变换送入六片σ_δadc，六片σ_δadc串联并在统一时钟的控制和同步启动信号的控制下进行采样，每一次六路采样值组成6*24位的数据帧，连续若干帧就是三相电压电流组成的数据流，由多通道串行口mcbsp0送入dsp，dsp以edma方式连续接收数据并内存，经分相进行数字滤波、抽取、fft、计算谐波、功率因数、运行效率、示功图等监测参数处理；(2)由视频采集器如摄像机进行视频采集，通过视频压缩编码单元进行视屏数据流压缩；(3)由核心器件dsp进行控制，实时地将不断采集的多路电气、机械参数和视频数据流进行融合并封装成为3g流媒体，通过3g移动通信模块经3g移动通信网络送到监控中心，并同时接收监控中心发送的控制指令。

本发明的具体技术方案是：该监测装置的主控电路包括互感器、数模转换器、处理器和3g移动通信模块，a、b、c三相电流电压分别连接在6个互感器上，互感器对应连接6片数模转换器，6片数模转换器相互串联，每片数模转换器的输出端接下片数模转换器的输入端，第一片数模转换器的输入端接地，最后一片数模转换器的输出端通过串行接口连接处理器的接收端，处理器上连接视频数据编码压缩单元和3g移动通信模块。

工作时，a、b、c三相电流、电压ua、ia、ub、ib、uc、ic经过互感器，大电流、高电压按比例变为0—5v的电压信号送入6片σ_δadcads1271，每片adc的采样数据经do输出到下一片输入端di，第一片的输入端di接地，最后一片输出端do送到dsp的mcbsp0的接收端rx，dsp以edma(enhanceddirectmemoryaccess)方式读取数据帧后dsp内存；视频采集器采集视频数据送往编码压缩单元进行视频数据压缩编码，编码后的视频数据与经dsp处理过的多路ad转换数据一同进行融合并封装成为3g流媒体，由dsp控制wcdma模块通过3g移动通信网络送往监控中心。

本发明的有益效果是，监测装置无需抗混迭滤波器，可实现复杂数字信号处理，数据位数为32bit，动态范围达106db，硬件成本低，数据监测精度高，通过3g移动技术提供的流媒体增值服务可以对所有监控数据实现不间断的实时数据传输。

附图说明

图1是本发明的主控电路示意框图。

图中：1互感器，2数模转换器，3处理器，4视频采集器，5编码压缩单元，63g移动通信模块，73g移动网络，8监控中心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

(1)将电机的a、b、c三相电压、电流经电压电流互感器变换送入六片σ_δadc，六片σ_δadc串联并在统一时钟的控制和同步启动信号的控制下进行采样，每一次六路采样值组成6*24位的数据帧，连续若干帧就是三相电压电流组成的数据流，由多通道串行口mcbsp0送入dsp，dsp以edma方式连续接收数据并内存，经分相进行数字滤波、抽取、fft、计算谐波、功率因数、运行效率、示功图等监测参数处理；

(2)由视频采集器如摄像机进行视频采集，通过视频压缩编码单元进行视屏数据流压缩；

(3)由核心器件dsp进行控制，实时地将不断采集的多路电气、机械参数和视频数据流进行融合并封装成为3g流媒体，通过3g移动通信模块经3g移动通信网络送到监控中心，并同时接收监控中心发送的控制指令。

本发明的具体技术方案是：该监测装置的主控电路包括互感器1、数模转换器2、处理器3和3g移动通信模块6，a、b、c三相电流电压分别连接在6个互感器1上，互感器1对应连接6片数模转换器2，6片数模转换器2相互串联，每片数模转换器2的输出端接下片数模转换器2的输入端，第一片数模转换器2的输入端接地，最后一片数模转换器2的输出端通过串行接口连接处理器3的接收端，处理器3上连接视频数据编码压缩单元5和3g移动通信模块6。

工作时，a、b、c三相电流、电压ua、ia、ub、ib、uc、ic经过互感器1，大电流、高电压按比例变为0—5v的电压信号送入6片σ_δadcads1271的数模转换器2，每片adc的采样数据经do输出到下一片输入端di，第一片的输入端di接地，最后一片输出端do送到dsp处理器3的mcbsp0的接收端rx，dsp以edma(enhanceddirectmemoryaccess)方式读取数据帧后dsp内存；视频采集器4采集视频数据送往编码压缩单元5进行视频数据压缩编码，编码后的视频数据与经dsp处理过的多路ad转换数据一同进行融合并封装成为3g流媒体，由dsp控制wcdma模块6通过3g移动通信网络7送往监控中心8。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种抽油机远程监测装置，电机的A、B、C三相电压、电流经电压电流互感器变换送入六片∑_ΔADC，六片∑_ΔADC串联并在统一时钟的控制和同步启动信号的控制下进行采样，数据流由多通道串行口McBSP0送入DSP，DSP以EDMA方式连续接收数据并内存，由视频采集器如摄像机进行视频采集，通过视频压缩编码单元进行视屏数据流压缩；由核心器件DSP进行控制，实时地将不断采集的多路电气、机械参数和视频数据流进行融合并封装成为3G流媒体，通过3G移动通信模块经3G移动通信网络送到监控中心。本发明的监测装置无需抗混迭滤波器，硬件成本低，数据监测精度高。

技术研发人员：周沙沙
受保护的技术使用者：陕西胜慧源信息科技有限公司
技术研发日：2017.05.23
技术公布日：2018.12.04