专利名称：基于3g的抽油机远程监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动检测控制技术领域，具体涉及基于3G 的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—l70Kbps，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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于3G的抽油机远程监
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S—AADC ，六片Z—AADC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，通过视频压縮编码单元进行 视屏数据流压縮；(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縮单元和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2LMDC ADS1271，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McBSPO的接收端Rx， DSP以EDMA (Enhanced direct Memory Access)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縮单元进行视频 数据压縮编码，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。
图1是本发明的主控电路示意框图。
图中l互感器，2数模转换器，3处理器，4视频采集 器，5编码压縮单元，6 3G移动通信模块，7 3G移动网络， 8监控中心。
具体实施例方式
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2LAADC ，六片I^AADC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，通过视频压縮 编码单元进行视屏数据流压縮；(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l、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縮单元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l，大电流、高电压按比例变为0—5V的电压 信号送入6片S—AADC ADS1271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McBSPO的接 收端Rx， DSP以ED區(Enhanced direct Memory Access) 方式读取数据帧后DSP内存；视频采集器4采集视频数据送 往编码压縮单元5进行视频数据压縮编码，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。
权利要求
1. 基于3G的抽油机远程监测装置，其特征在于(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∑_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，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McBSPO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。
2. 根据权利要求1所述的基于3G的抽油机远程监测装 置，其特征在于该监测装置的主控电路包括互感器(1)、 数模转换器、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縮单元(5) 和3G移动通信模块(6)。
全文摘要
本发明公开了基于3G的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。
文档编号H04N7/18GK101511027SQ200910030359
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者赵建洋 申请人:江苏斯德瑞克化工有限公司