中继设备比较困难，对光缆或者无线中继设备、以及光缆或者无线中继设备的安装人员的要求较高，需要花费大量金钱购买高规格光缆或者无线中继设备、并使用大量专业技术人员才能够完成光缆或者无线中继设备的安装;而且，油气井和抽水井所处的地理环境恶劣会缩短光缆和无线中继设备的使用寿命，使得光缆和无线中继设备经常损坏，从而导致数据采集控制装置向服务器传输数据的过程的可靠性差，并且需要一定数量的技术人员对光缆和无线中继设备进行维护，而服务器与数据采集控制装置设置的距离越远，那么维护光缆和无线中继设备的技术人员的数量就越多，这大大增加了服务器采集数据采集控制装置所发送数据的成本。基于此，本实用新型实施例提供了一种油气井和抽水井数据采集控制装置和系统，并通过下面的实施例进行描述。
[0027]实施例
[0028]参阅图1，本实用新型实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置，包括:用于数据采集控制工艺数据采集控制模块(101)，用于对采集工艺数据进行处理的处理模块
(102)以及与处理模块(102)连接的用于与北斗卫星进行通讯的卫星传输模块(103)和用于通过移动网络与服务器进行通信的备用传输模块(114)。当然，该油气井和抽水井数据采集控制装置还包括电源管理单元。
[0029]本实用新型实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置使用卫星传输模块
(103)的短报文进行数据远传，北斗通讯是基于北斗短报文的CAPE-1通讯协议格式。北斗短报文最大传输速率为480Byte/m。
[0030]本实用新型实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置通过数据采集控制模块(101)进行数据采集控制，数据传输至处理模块(102)，处理模块(102)对采集工艺数据进行处理，然后卫星传输模块(103)与北斗卫星进行通讯。
[0031]本实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置由于采用了卫星传输模块
(103)，直接与北斗卫星进行通讯，因此能够应用于难以铺设基站或通讯环境架设成本很高的偏远地区，对现场仪器仪表进行数据的采集及数据远传，实现对现场仪器仪表的实时检测。
[0032]参阅图2，另外，处理模块(102)还可以包括主处理器(104)和协同处理器(105)。卫星传输模块(103)与主处理器(104)连接，数据采集控制模块(101)与协同处理器(105)连接。主处理器(104)用于执行程序和实现控制功能，协处理器用于处理数据采集控制模块(101)信号。主处理器(104)和协同处理器(105)均采用的是ARM内核的微处理器。
[0033]另外，数据采集控制模块(101)可以包括模拟量采集电路(106)、开关量输入/输出电路(107)以及脉冲量输入/输出电路(108)，协同处理器(105)分别与模拟量采集电路(106)、开关量输入/输出电路(107)以及脉冲量输入/输出电路(108)连接。
[0034]通过模拟量米集电路(106)、开关量输入/输出电路(107)以及脉冲量输入/输出电路(108)，可米集各种类型信号，可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入五种类型的信号通道。
[0035]另外，模拟量采集电路(106)还可以包括电子开关芯片和模数转换器，电子开关芯片和模数转换器分别与协同处理器(105)连接。具体的实现过程如下:首先通过ARM内核的微处理器的P1 口线启动数控开关选通相应的采样通道，再通过AD芯片来进行A/D转换，转换后将数据读入SPI_RDR寄存器，然后进行相应的存储处理。
[0036]本实用新型实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置工艺数据采集控制主要包括:对压力、流量、液位、温度等各种非电量的采集，转换为4?20mA，IV?5V和热电偶的豪伏信号等标准信号模拟量的采集。另外，主处理器(104)上可以连接有RS485接口(111)，可外接具有数字接口 RS485的仪器仪表。可实现设备的运行状态等开关量信号的采集和开关量信号采集和具有数字接口 RS485(ModbuS等协议)的仪器仪表的数字信号采集。应该注意的是，本实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置具有多个RS485接口(110)和RS232接口(I 11)，可用于连接二次仪表，可作为通讯协议的接口，还可以作为编程接口。
[0037]另外，本实用新型提供的油气井和抽水井数据采集控制装置还设置有带有时钟芯片的硬件时间电路，硬件时间电路与处理模块(102)连接。其分辨率I Oms，典型精度每小时误差小于20ms，保证准确的定时控制。
[0038]FLASH非易失数据存储器用来存放油气井和抽水井数据采集控制装置的RTU(Remote Terminal Unit;)的工作参数、实时测量数据、实时状态和故障信息，可以保证系统在断电或通信中断的情况下信息不丢失，并在电源恢复正常后能继续正常工作。
[0039]另外，本实用新型实施例提供的油气井和抽水井数据采集控制装置采用支持多任务的Linux嵌入式操作系统，RTU的软件系统实现是在嵌入式Linux操作系统下完成的。Linux嵌入式系统支持软硬件裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有要求的专用计算机系统。Linux拥有广泛的硬件支持，内效稳定，开发源码，软件丰富等优点，使得其在嵌入式系统中应用十分合适。
[0040]另外，卫星传输模块(103)与主处理器(104)通过设置的通信接口连接，通信接口包括以太网接口(109)、RS485接口(110)以及RS232接口(111)中的至少一个，由此来为卫星传输模块(103)提供通讯协议。作为优选，本实施例中，以太网接口( 109)、RS485接口(I 1)以及RS232接口( 111)是都设置有的，可以实现多种通信模式。
[0041 ] 另外，处理模块(102)还可以设置有编程接口(112)，例如，多个可编程RS232/RS485接口，主处理器(105)通过编程接口(112)与外部的可编程逻辑控制器连接。通过设置编程接口(112)，可外接可编程逻辑控制器，使用方便，编程简单，可采用梯形图、逻辑图或C/C++高级语言等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易，可在线修改程序。
[0042]另外，处理模块(102)还可以设置有人机接口(113)，主处理器(104)与人机接口(113)连接。可以实现RTU工作参数、测量数据、状态信息等在线修改与查询，通过现场人机画面方便用户对现场仪器仪表进行实时检测。
[0043]另外，卫星传输模块(103)包括卫星通信芯片(116)和通信接口；卫星通信芯片(116)采用的是BG-DB-2416CX北斗通讯芯片，可实现无通讯环境下和远程主机通讯的能力。具体的实现过程如下:ARM内核的处理模块(102)根据预设程序，生成CAPE-1短报文数据包，在通过总线传输到UART传输器，北斗芯片将LVTTL输入码流首先转成差分模拟信号，使用混频器将基带信号直接调制到双带射频RF信号，之后采用射频衰减器(ATT)调整射频信号，然后通过预功放电路用以驱动外置功放PA完成发射功能。
[0044]卫星传输模块(103)的通信接口分别与卫星通信芯片(116)以及处理模块(102)连接，用于将获取到工艺数据通过卫星通信芯片(116)发送到服务器。
[0045]通信接口，至少包括以下接口中的至少一种:以太网接口(109)、RS4