油井计量仪的制作方法

本实用新型涉及油田勘探技术，具体的讲是一种油井计量仪。

背景技术：

油田油井计量间使用的油井计量仪品牌比较杂，型号繁多，很多还是老式数码管或点阵单色液晶屏，存在以下不足：

1.功能比较单一，只能对翻斗分离罐进行计量，计量仪屏幕比较小，因此显示的字就很小，查看比较费力，尤其是夜班人员，老职工多，眼花看小字费劲，同时计量仪面板按键少，一个按键要代表几种功能，需要进行专门学习才能进行计量工作。

2.计量仪的数据存储和上报使用IC卡为载体，因为IC卡容易因磨损受潮等原因造成丢失数据，数据安全性差，数据上报需人工携带IC卡到队部上报数据，数据的实效性差。

3.在冬季采油班组在井场施工中如果与计量间进行流程操作，需要与计量间进行频繁的沟通，在零下30度的低温下，员工摘掉手套使用手机进行通话就非常困难，尤其是在驴头和游梁等部位进行高空作业时更加困难，因此需要一种可以提供计量间到井场的短途通信工具，不必摘下手套就可以进行通话。

4.油井生产时，正常2小时进行一次巡检，夜间4小时巡检，如果巡检不及时或者漏检，油井出现停井故障就不能及时发现，造成油井长时间停井，严重影响产量，造成经济损失，在边远地区还会出现盗窃电力电缆和抽油机电动机等违法行为，丢失一台变压器往往需要1-2天才可以恢复供电，会造变压器下所带的油井停井，给油田生产带来严重危害。

技术实现要素：

为解决油田生产中油井计量间对油井计量仪多功能，信息化的需求，本实用新型实施例提供了一种油井计量仪，包括：

主控模块，数据通信模块、翻斗计量模块以及触控显示模块，所述数据通信模块、翻斗计量模块以及触控显示模块与主控模块相连接，所述翻斗计量模块具有I/O接口；

翻斗计量信号通过翻斗计量模块的I/O接口传输至油井计量仪，所述数据通信模块为ZigBee模块和/或GPRS模块。

本实用新型实施例中，所述的油井计量仪还包括：

报警模块，与主控模块相连接。

本实用新型实施例中，所述的油井计量仪还包括：无线语音通讯模块，与所述主控模块相连接，并通过开放的无线通讯频段与外部无线设备相连接。

本实用新型实施例中，所述的翻斗计量设备通过电缆与连接至I/O接口。

本实用新型实施例中，触控显示模块包括：

液晶显示屏，所述液晶显示屏为7寸液晶屏。

本实用新型实施例中，所述的翻斗计量模块为51单片机。

本实用新型提供一种低成本，多功能的油井计量仪，具有计量，数据上报，井场与计量间的语音通信以及油井电参和停井信息的及时预警的功能。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型油井计量仪的结构框图；

图2为本实用新型油井计量仪一实施方式的结构框图；

图3为本实用新型提供实施例的油井计量仪的系统功能框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的油井计量仪的结构框图，其包括：

主控模块101，数据通信模块102、翻斗计量模块103以及触控显示模块104，数据通信模块102、翻斗计量模块103以及触控显示模块104与主控模块101相连接，翻斗计量模块具有I/O接口；

翻斗计量信号通过翻斗计量模块103的I/O接口传输至油井计量仪，数据通信模块102为ZigBee模块和/或GPRS模块。

此外，如图2所示，本实用新型的油井计量仪还包括：

报警模块105，与主控模块相连接。

无线语音通讯模块106，与主控模块相连接，并通过开放的无线通讯频段与外部无线设备相连接。

本实用新型油井计量仪的实施例的计量功能原理：

采用51单片机对分离器送来的脉冲信号进行采集，经过计算后进行数据暂存，同时送到人机界面进行显示，人机界面采用7寸大型液晶屏，特大号字体，采取触摸控制，人机界面友好，易学易用，解决老职工眼花看不清小字等实际困难。

本实用新型油井计量仪的实施例的数据上报功能原理：

量油数据在单片机的控制下存储到扩展存储模块中，进行暂存，当一天的工作完成后，通过ZIGBEE模块或GPRS模块将数据上报到上位机中，可以根据距离远近来选择两种数据传输方式，距离近使用ZIGBEE模块传输，没有费用，距离远使用GPRS模块进行传输，传输产生费用，但是解决了距离限制，适用于边远计量间数据上报。

本实用新型油井计量仪的实施例的油井停井报警功能原理：

通过对抽油井电机电流的动态信号采集，经过A/D转换电路将电流信号转换成CPU可以识别的电压信号，由CPU对信号变化做出判断，如果达到报警值，CPU控制ZIGBEE或GPRS模块发送停井报警信息，多功能油井计量仪接收到信息后进行声光报警提示，提醒巡检人员及时进行巡检。

本实用新型油井计量仪的实施例的语音通讯功能原理：

多功能计量仪内集成有语音通讯模块，通过手柄内的麦克风拾取声音信号，调制到载频上通过天线发送出去，井场人员通过腕带式通讯器进行通话，此种腕带式通讯器只需轻轻上翻手腕就可以进行通讯，不需要摘下手套进行通话，特别适用于冬天和高空作业，通讯频段为免执照的409MHZ频段，功率0.5W以下，通讯距离在1-2KM以内，可以不需申请执照进行使用。

本实用新型油井计量仪的实施例的油井电参数采集功能原理：

油井生产时的三相电参数通过采集模块采集，CPU进行处理后，通过ZIGBEE或者GPRS模块传送到多功能油井计量仪，计量仪进行存储和显示。

本实用新型油井计量仪的实施例的上位机数据接收系统原理：

通过在上位机USB端口上安装ZIGBEE和GPRS接收机，在系统中安装SQLServer数据库和自行开发的油井数据管理软件，上位机油井数据管理软件通过ZIGBEE和GPRS接收机接收多功能油井计量仪上报来的数据，存入SQLServer数据库，油井数据管理软件可实现查询。

本实用新型采用7寸人机界面作为显示终端，美观大方，使用方便，其数据上报系统可以灵活的选择ZIGBEE和GPRS模式来解决传输距离和流量费用之间的矛盾，对于距离近的使用ZIGBEE模块直接进行传输，对于中距离的，可利用ZIGBEE自组网功能通过路由方式进行数据传输，不产生流量费，经济性好，对于超出ZIGBEE组网范围的边远地区采用GPRS进行传输，虽然产生流量费用，因为数据量不大，费用在可接受范围内，与ZIGBEE进行配合实现低成本运行。

本实施例的油井停井信息接收功能可以及时发现非正常停井，及时进行巡检，能够有效的提高油井生产时率，提高单井产量。

本实用新型具有功能丰富，可扩展性好，其预留了非常丰富的扩展接口，如功图采集模块接口，现场图片采集模块接口，远程开停井模块接口。

如图3所示，为本实用新型一实施方式的系统功能框图。

本实用新型实施例的油井计量仪包括：

1.电源供电部分(图中未标示)：

计量仪电源分为交流供电和直流供电两部分，直流供电为3.7V 2200MAH低温锂电池，可以在低温环境下工作，在线路停电(交流供电无电压)时仍然能够进行工作，交流电源为220V电源，由220V转15V电源变压器，整流桥，滤波电容和三端稳压7812以及LM2596S，TP4056锂电池充电管理电路等原件组成，

2.翻斗计量模块：

翻斗计量信号经过电缆传输到单片机的I/O口上，单片机采集脉冲数，进行斗数计量。流量计信号通过电缆接到单片机的I/O口或者TTL串口，单片机进行采集，处理后通过屏幕进行显示。

3.电参接收模块：

单片机通过GPRS或ZIGBEE模块接收油井终端采集来的电机运行参数，经过处理后进行存储，同时显示在液晶屏上。

4.语音通讯模块：

本新型内置409M开放频段语音通讯模块，使用免执照腕带式通讯器，实现计量间到井场的短距离无线语音通讯。

5.信息接收模块：

通过GPRS或ZIGBEE模块接收上级部门发送的各种生产指令信息，存储并显示在液晶屏上。

6.停井报警信息接收模块：

通过GPRS或ZIGBEE模块接收油井停井报警器的开停井信息，存储并显示在液晶屏上，及时提醒人员进行巡检。

7.GPRS或ZIGBEE模块主要进行信息接收和各种指令的发送。

8.本实施例中触摸控制模块和液晶屏组合为触摸式人机界面，液晶屏显示信息，触摸控制模块进行信息的输入。

9.单片机控制部分：

本实施例中单片机控制部分采用STC系列单片机作为主控芯片，是多功能油井计量仪的核心，它通过芯片中的程序对采集的信号进行计算，然后通过芯片中的串口控制串口显示屏进行显示，操作指令由触摸控制模块进行输入。

本实用新型解决了油田生产中油井计量间对油井计量仪多功能，信息化的需求，提供一种低成本，多功能的油井计量仪，具有计量，数据上报，井场与计量间的语音通信，以及油井电参和停井信息的及时预警的功能。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。