专利名称：时率工况监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种时率工况监测装置，用于油田生产过程中机电 设备的工况记录。
背景技术：
油田井、站大量使用机电设备，如驱动各种泵的电动机、变压器等。 从管理角度上需要记录各个设备的使用率、完好率，对于重要的设备 (注水电机、输油电机、抽油机等)通常是以人工记录的报表形式反 映的，若记录的时间不够准确，则时率(日有效运行时间/天)统计就 会产生误差，当所管理的设备很多时容易引起混乱，因此需要管理人 员有很强的责任心。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种时率工况监测装置，能够随时记录 设备的起停时刻、工作电流，并计算出工作时率，上位机(手操器、 计算机)能随时采集各设备的运行信息，并建立设备管理数据库，实 现机电设备的数字化管理。本实用新型的技术解决方案是时率工况监测装置，由电流互感器、 壳体、仪表电池、微处理器及微功耗收发模块及壳盖构成，其特征是电流互感器与壳体固定在一起，壳体内有微处理器及微功耗收发模 块和仪表电池，壳盖固定在壳体上。微处理器及微功耗收发模块包括有前置单元、微处理单元、选频单 元和无线通讯模块，微处理单元通过导线与电流互感器、无线收发模 块及仪表电池相连接。(1) 采用常规电流互感器，根据不同的量程选用互感器，电流互感 器输出信号线接前置单元。(2) 前置单元由整流器U2、取样电位器W1、滤波电容C1组成。电 流互感器Ll两根线接整流器U2两个交流输入端，整流器U2负输出端 接仪表参考地，正输出端接取样电位器W1、滤波电容C1的一端，同时 接单片机Ul的脚4。取样电位器Wl、滤波电容Cl的另一端接仪表参 考地。(3) 微处单元由单片机Ul、晶体震荡器JZ、时钟芯片U3、通过导 线相连接组成，晶体震荡器JZ的两脚分别与单片机Ul的脚8、 9相连 接，时钟芯片U3的脚5、 6、 7与单片机U1的脚12、 13、 14连接。(4) 选频单元由八位波动开关组成，中点连接单片机40-47脚，上 侧连接电源，下侧连接地，通过对电源或地的组合连接可以选择128 个不同的频点。(5) 单片机U1的脚28、 29、 30、 31、 36、 37、 38、 39分别与无线 收发模块U4的脚16、 14、 11、 13、 12、 4、 6、 3连接，控制信号的收 发传输。(6) 单片机U1的1、 64脚连接仪表电池的正端，单片机U1的脚62、 63连接仪表电池的负端。本实用新型有益之处是将本实用新型时率工况监测装置的电流互 感器套入相应电动设备的一根动力线上，时率工况监测装置能够随时 采集各设备的运行信息，能记录保存最近200次的起、停时刻及运行 电流值，对于设备的数字化管理，故障分析非常有用。根据停机时刻、 运行时间，能够计算出该设备的工作时率，另外本实用新型还能够准 确测量一相电流，因此可以记录设备的运行状况是否在合理范围内。 操作者可以通过无线手操器或计算机定期录取各个设备的运行数据， 并能显示以时间为函数关系的运行曲线及电流曲线，若通过设备管理数据库给每一个设备建立准确的运行档案，就能够大大的提高设备的 管理水平。(1) 不使用外接电源、信号连接线，免除电缆的施工工作，安装 只需要将本实用新型的电流互感器套入相应设备的一根动力线即可。(2) 由于设计了微功耗无线收发模块，因此能方便地将数据随时 传输到上位手操器或计算机中，安装、布局十分灵活方便。(3) 能够随时记录设备的起停时刻、工作电流，并计算出工作时 率并记录电流数值。可以保存最近200次的起停时刻及运行电流值。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是电路图。
具体实施方式
实施例1:以一个能检测100A电流的时率工况监测装置为例，进一步说明。参阅图1。时率工况监测装置由电流互感器1、壳体2、仪表电池3、 信号适配器、微处理器及微功耗收发模块4及壳盖5构成。电流互感器1与壳体2固定在一起，壳体2内有微处理器及微功耗 收发模块4和仪表电池3，壳盖5固定在壳体2上。壳体2的长宽高为 65X60X35mm的ABS工程塑料制成的。参阅图2。微处理器及微功耗收发模块4包括有前置单元、微处理单元、选频单元和无线通讯模块，微处理单元通过导线与电流互感器1、 无线收发模块及仪表电池3相连接。无线收发模块的型号为CRM905ANC。仪表电池3的型号为ER14505/8. 5Ah。(1) 采用常规电流互感器l，根据不同的量程选用互感器，电流互 感器1的型号为LMCD-10。电流互感器1输出信号线接前置单元。(2) 前置单元由整流器U2、取样电位器W1、滤波电容C1组成。电流互感器Ll两根线接整流器U2两个交流输入端，整流器U2负输出端 接仪表参考地，正输出端接取样电位器W1、滤波电容C1的一端，同时 接单片机Ul的脚4。取样电位器Wl、滤波电容Cl的另一端接仪表参 考地。(3) 微处单元由单片机Ul、晶体震荡器JZ、时钟芯片U3、通过导 线相连接组成，晶体震荡器JZ的两脚分别与单片机U1的脚8、 9相连 接，时钟芯片U3的脚5、 6、 7与单片机U1的脚12、 13、 14连接。(4) 选频单元由八位波动开关组成，中点连接单片机40-47脚，上 侧连接电源，下侧连接地，通过对电源或地的组合连接可以选择128 个不同的频点。(5) 单片机U1的脚28、 29、 30、 31、 36、 37、 38、 39分别与无线 收发模块U4的脚16、 14、 11、 13、 12、 4、 6、 3连接，控制信号的收 发传输。(6) 单片机U1的1、64脚连接仪表电池的正端，单片机U1的脚62、 63连接仪表电池的负端。使用时首先根据被测设备确定电流量程范围，然后将本实用新型的 电流互感器1套在一根动力线上就可以正常工作了。本实用新型工作 制度是休眠4秒钟，唤醒10毫秒。唤醒期间自动检测电流值并记录， 当设备停止运行时电流为零，本实用新型通过电流有无判断记录设备 停止运行的时刻，设备恢复运行时本实用新型则记录启动时刻，每24 小时自动统计设备的工作时率(设备有效工作时间/24小时)，当上位 机通过无线模块发取数指令时，传感器在唤醒期间能够得到指令，将 存储的电流数值及设备的工作时率传输给上位机，随即进入休眠状态， 另外若在同一区域内有多个被测设备则需要通过本实用新型的选频单 元组合不同的信号传输频率。'
权利要求1、一种时率工况监测装置，由电流互感器(1)、壳体(2)、仪表电池(3)、微处理器及微功耗收发模块(4)及壳盖(5)构成，其特征是电流互感器(1)与壳体(2)固定在一起，壳体(2)内有微处理器及微功耗收发模块(4)和仪表电池(3)，壳盖(5)固定在壳体(2)上；微处理器及微功耗收发模块(4)包括有前置单元、微处理单元、选频单元和无线通讯模块，微处理单元通过导线与电流互感器(1)、无线收发模块及仪表电池(3)相连接。
2、 根据权利要求l所述的时率工况监测装置，其特征是(a) 电流互感器(l)输出信号线接所述的前置单元；(b) 前置单元由整流器U2、取样电位器W1、滤波电容C1组成，电 流互感器Ll两根线接整流器U2两个交流输入端，整流器U2负输出端 接仪表参考地，正输出端接取样电位器W1、滤波电容C1的一端，同时 接单片机Ul的脚4，取样电位器Wl、滤波电容Cl的另一端接仪表参 考地；(c) 微处单元由单片机Ul、晶体震荡器JZ、时钟芯片U3、通过导 线相连接组成，晶体震荡器JZ的两脚分别与单片机U1的脚8、 9相连 接，时钟芯片U3的脚5、 6、 7与单片机U1的脚12、 13、 14连接；(d) 选频单元由八位波动开关组成，中点连接单片机40-47脚，上 侧连接电源，下侧连接地，通过对电源或地的组合连接选择128个不 同的频点；(e) 单片机Ul的脚28、 29、 30、 31、 36、 37、 38、 39分别与无线 收发模块U4的脚16、 14、 11、 13、 12、 4、 6、 3连接，控制信号的收 发传输；(f) 单片机Ul的1、64脚连接仪表电池的正端，单片机U1的脚62、 63连接仪表电池的负端。
专利摘要时率工况监测装置，应用于记录机电设备的起停时刻、工作电流，并计算出工作时率，实现机电设备的数字化管理。特征是电流互感器与壳体固定在一起，壳体内有微处理器及微功耗收发模块和仪表电池，壳盖固定在壳体上。信号适配器、微处理器及微功耗收发模块包括有前置单元、微处理单元、选频单元和无线通讯模块，微处理单元通过导线与电流互感器、无线收发模块及仪表电池相连接。效果是记录保存最近200次的起停时刻及运行电流值，对于设备的数字化管理，故障分析非常有用。能显示以时间为函数关系的运行曲线及电流曲线，建立设备运行档案，就能够大大的提高设备的管理水平。
文档编号G07C3/00GK201174139SQ20082007930
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者张瑞华, 柏小京 申请人:中国石油天然气股份有限公司