专利名称:一种智能翻斗流量计系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型专利公开了一种智能翻斗流量计系统，该系统针对分散的单井采出液量进行计量。该系统由翻转量斗、单片机、LCD320240液晶显示模块、PCF8563时钟芯片、8G Lenovo大容量U盘、继电器、上位机、键盘输入、干簧管和HD7710GPRS接收发射芯片组成。该系统利用量斗的翻转由单片机对流量进行实时准确计量，将计量数据储存储于8G Lenovo大容量U盘，并利用HD7710GPRS5接收发射芯片实现数据的远距离无线传输，最后由接收端的上位机将多个流量计的信息进行汇总，利用键盘设置限值实现超限报警，进而由继电器进行流量控制。
【专利说明】一种智能翻斗流量计系统
【技术领域】
[0001]本实用新型专利涉及液体计量【技术领域】，尤其适用于需要将计量数据进行储存和远距离传送并进行流量自动调节的场合。
【背景技术】
[0002]翻斗流量计具有体积小，流程简单，方便管理，投资少，可实现在线连续计量的优点。目前，翻斗流量计正在一步步取代传统的玻璃管量油计成为油田单井量油的主要测量工具。但现有流量计由于数据存储能力非常有限，没有作为数据存储的大容量U盘和GPRS无线远传模块，不能实现数据的无线远传和数据长期备份，更不能进行多个流量计数据汇总，这样就不能对流量进行实时调节。所以工作人员必须在规定时间内将数据进行人工抄写并人工调节流量，这大大增加了工作人员的工作量。
[0003]分散的多井采出流量是油田开发的基础数据，是地质分析、开发方案设计的重要依据。因此分散多井计量技术的准确性、可靠性已成为重点关注的问题。在石油开采的过程中，如果油井分布过于稀疏，采出流量数据的实时获得问题就更为突出，如果不能将油井的产量进行实时分析和处理，就不能快速对各个油井产量进行调节，最终可能导致决策滞后甚至是决策失效，因此设计了智能翻斗流量计系统。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是利用量斗翻转来计量流量，并将流量信息进行存储和远距离传送，并由上位机实现超限报警和控制液体流量，解决了不能及时获得远处流量数据和对流量进行实时控制的问题。
[0005]本实用新型的目的是以如下方式实现的:一种智能翻斗流量计系统，其特征在于整个系统由翻转量斗、单片机、IXD320240液晶显示模块、PCF8563时钟芯片、8G Lenovo大容量U盘、继电器、上位机、键盘输入、干簧管和宏电HD7710GPRS收发模块组成。该系统利用量斗的翻转由单片机对流量进行实时准确计量，将计量数据储显示在LCD320240显示屏上并存储于8G Lenovo大容量U盘，并利用宏电HD7710GPRS模块实现数据的无线远距离传输，最后由接收端的上位机将多个流量计的信息进行汇总并分析，利用键盘设置限值实现超限报警，进而由继电器进行流量控制，实现超限报警和自动调节流量。
[0006]本实用新型的有益效果是:该系统由单片机根据翻转量斗在一定时间内所翻转的斗数计算出液体流量数据后，可将所测得流量数据实时显示在LCD320240液晶屏上，同时通过单片机将数据存储于8GLen0V0大容量U盘，并且利用宏电HD7710GPRS模块实现数据的无线远距离传送，工作人员可以快速从上位机得到远方流量的数据，并进行流量自动调节。另外，本实用新型专利结构设计巧妙，构思新颖独特，适宜推广应用。
【附图说明】
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[0007]图1是本实用新型结构框图。
[0008]图2是本实用新型中翻斗翻转原理图。
[0009]图3是本实用新型中单片机接口电路图。
[0010]图4是本实用新型GPRS无线通信电路图。
[0011]图5是本实用新型U盘存储电路图。
[0012]图6是本实用新型上位机程序流程图。
【具体实施方式】
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[0013]参照各图，智能翻斗流量计系统，整个系统由翻转量斗、单片机、IXD320240液晶显示模块、PCF8563时钟芯片、存储芯片、继电器、超限报警装置、上位机、键盘输入、干簧管和GPRS模块组成。
[0014]如图2翻斗翻转原理图，量斗部分有两个一体化的翻转量斗，空斗的扭矩M1SM I=G1L,当斗内液体产生的重力为62时，其扭矩M2SM2 = G2L,当M2^ M JM。，计量翻斗将自行翻转。即G2I多GiL+M。，式中Mtl--摩擦力矩。
[0015]如图3单片机接口电路图，该系统单片机采用STC12C5A60S2增强型51单片机，具有低功耗，高稳定性的特点，除单片机所需最小系统连接引脚外，其中P1.0-P1.7为显示屏显示数据引脚；P2.2-P2.4分别连接液晶屏的BUSY、CSl、RST引脚；P2.5连液晶屏的RS引脚；P3.0-P3.1连接MCU_serial串口通信芯片RXD与TXD引脚；P0.0-P0.7控制U盘存储芯片数据输入。翻斗流量计显示屏采用LCD320240液晶显示器，显示流量和系统运行时间，该显示屏是图形点阵型液晶显示模块，能够显示汉字和图片等，尺寸较大，易于观察数据，具有非常友好的人机界面，更加有利于工作人员的操作。具有功能较强的I/O缓冲器，主要表现在MPU在访问时，不需判断繁忙，随时准备接收MPU的访问并在内部时序下及时地把MPU发来的指令、数据传输就位。所需要显示的数据通过与单片机P0.0-P0.7引脚控制。
[0016]图4为GPRS通信电路图，该电路的核心芯片是MAX232通信芯片，该芯片使用+5V电源供电，Cl+与Cl-之间接入0.1 μ F的电容，C2+与C2-之间也接0.1 μ F的电容，V+经0.1 μ F电容接到VCC, Τ2与R2连接GPRS, Τ2ΙΝ端口与R20UT与MCU_Serial相连，单片机计算得出流量信息，GPRS通信电路用UTRT串口通信模式，将数据进行远距离无线传送。
[0017]图5为U盘储存电路图，该电路实现根据单片机计算的翻斗流量信息进行实时存储的功能。其中U盘存储芯片采用CH375，VD+与VD-与USB数据接口相接，WR写选通输入接单片机P3.6引脚，RD读选通输入接单片机P3.7引脚。
[0018]如图6上位机程序流程图，该系统在工作时，上位机将接收来的数据进行汇总分析，判断液体流量是否超过限值，如果不超过限值就继续接收数据，或者修改限值，如果超过限值则控制继电器动作，调整液体流量，流量低于限值时再关掉继电器。
[0019]使用时，用量斗盛接液体，当液体达到一定的重量以后，则自动翻转，下一量斗重新盛接液体。当翻斗翻转时，这一斗液体的质量是相等的，这样根据液体的密度便可以算出一斗液体的体积。翻斗每翻转一次，干簧管将电信号传递给单片机，单片机根据一定时间内翻斗翻转的次数，计算出在这一时间段内，液体的总体积进而算出液体的流量。之后通过IXD320240液晶显示器进行显示，并将这些数据储存在U盘存储芯片中，与此同时，GPRS通信电路根据单片机提供的流量信息进行无线远距离传输。该流量计内部设有数据存储的大容量U盘，可实现数据的长时间的存储备份，便于信息累积，同时，该流量计采用PCF8563时钟芯片，是具有极低功耗的多功能时钟日历芯片，精度极高为数据的准确性和连续性提供了可靠保证。针对传统的流量计的局限，这里利用HD7710无线GPRS模块进行数据远传，接收端上位机对接收的数据进行汇总，如果达到限制能够自动报警，限制值可通过键盘进行修改，最后通过控制继电器实现对流量的控制，大大减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。
[0020]但是，上述的【具体实施方式】只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
【权利要求】
1.一种智能翻斗流量计系统，其特征在于:该系统由翻转量斗、单片机、LCD320240液晶显示模块、PCF8563时钟芯片、8G Lenovo大容量U盘、继电器、上位机、键盘输入、干簧管和HD7710GPRS芯片组成；干簧管安装在翻转量斗处用来检测量斗的翻转，并与单片机相连，同时单片机还与8G Lenovo大容量U盘、IXD320240液晶显示模块、PCF8563时钟芯片相连，此外单片机还与HD7710GPRS发射端相连用来向远方传递数据；远方的上位机与HD771GPRS接收端和继电器相连，实现接收数据和对流量的控制。2.根据权利要求1所述的智能翻斗流量计系统，其特征在于:该系统利用量斗的翻转由单片机对流量进行实时准确计量，将多个流量计数据储存储于8G Lenovo大容量U盘，并利用HD7710GPRS接收发射芯片实现数据的无线远距离传输，最后由接收端的上位机将多个流量计的信息进行汇总，并结合前一时间的流量做出分析，利用键盘设置限值实现超限报警，进而由继电器进行全局流量控制。
【文档编号】G05D7-06GK204287983SQ201420204572
【发明者】金明德 [申请人]金明德