專利名稱：油井時率監測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種時率監測儀，屬于電子技術應用領域。
背景技術：
抽油機的監控管理一直以來都是油田的管理工作重點。現代電子技術的高速發展促進了油田系統設備監控管理的自動化和智能化，各種與油田相關的自動化監控系統應運而生，為油田的安全管理、穩產增收起到了一定的作用。經實地調研發現多數自控系統在油田的使用情況并不是很好，分析發現以下幾個方面的不足制約了系統的推廣，一是系統涉及的監測項目眾多，各類傳感器，再加上視頻監控，自動控制，遠程無線數據傳輸等，使得系統的成本很高。二是因涉及的問題多，系統的穩定性相對降低，再加上惡劣的油田工作環境，系統各部件的損壞率較高影響了系統的推廣應用。綜合分析性價比較高，實用，穩定可靠的系統才是首選。
發明內容
本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種性價比高，實用穩定的油井運行監測設備——油井時率監測儀。
本實用新型采用的技術方案是該油井時率監測儀，由中央處理模塊、監測信息存儲模塊、電流傳感器、紅外通訊接口模塊、監控程序更新接口模塊、實時鐘模塊組成；所述的監測信息存儲模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接；電流傳感器通過OC輸出接口與中央處理模塊連接；紅外通訊接口模塊通過串行通道與中央處理模塊連接；監控程序更新接口模塊通過串口通道與中央處理模塊連接；實時鐘模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接。
所述的中央處理模塊由STC89C52RC單片機(U1)、MAX813L電源監測復位電路(U2)、CD4052雙四選一多路復用器(U8)、9012三極管(Q1)及FMQ蜂鳴器(LS1)組成；所述的監測信息存儲模塊由FM24C16鐵電存儲器(U4)組成；所述的電流傳感器選用SMD05E；所述的紅外通訊接口模塊由TFDU4100紅外收發器(U6)及MCP2122紅外編解碼電路(U5)組成；所述的監控程序更新接口模塊由TTL-RS232電平轉換器(U9)采用MAX202組成；所述的實時鐘模塊由PCF8563T實時鐘電路(U3)及3.6V可充電電池組成。
工作原理設備上電穩定后，監控復位電路MAX813L發出復位信號，使得微處理器STC89C52RC復位。程序首先監測監控程序更新線路是否有程序更新信號，若有進入程序更新狀態，更新監控程序，更新完成復位。沒有更新信號時，初始化微處理器STC89C52RC串口、復位紅外編解碼芯片MCP2122、設置工作參數、初始化實時鐘芯片PCF8563，接口初始化完成后讀取設備運行標志，若是首次上電運行，執行存儲器初始化，設置運行標志，若不是監測電流傳感器輸入線的狀態，讀取PCF8563中的實時鐘數據，保存上電信息記錄。而后開始循環監測電流傳感器輸入線的狀態，發生變化時保存相應的供電信息記錄。設備運行過程中，用戶可隨時使用PDA通過紅外接口采集監測信息記錄或執行設置時間和初始化操作。設備斷電時，MAX813L監測到電壓下降閥值發出中斷信號通知微處理器STC89C52RC，STC89C52RC讀取時間數據生成掉電記錄保存到鐵電存儲器FM24C16中。設備掉電后，實時鐘芯片PCF8563使用后備電池繼續工作。
本實用新型的有益效果是，本實用新型設計合理、功能全面，性價比高、可快速、準確地監測記錄油井運行情況。具體表現在1)采用高集成電流傳感器，單電源供電，外圍電路簡單，響應迅速，成本低。
2)采用鐵電存儲IC存儲監測記錄，讀寫迅速，通、斷電不會造成數據丟失。
3)使用紅外線接口采集設備記錄信息，在有效范圍內(＜1.5米)通訊穩定、快速，不會被干擾或干擾其他設備，成本低。
4)需要時可通過系統更新監測程序(比如修改監測方案時)，方便功能擴展。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述
圖1為本實用新型的結構方框圖；圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如
圖1。油井時率監測儀，由中央處理模塊1、監測信息存儲模塊2、電流傳感器3、紅外通訊接口模塊4、監控程序更新接口模塊5、實時鐘模塊6組成。
中央處理模塊由STC89C52RC單片機(U1)、MAX813L電源監測復位電路(U2)、CD4052雙四選一多路復用器(U8)、9012三極管(Q1)及FMQ蜂鳴器(LS1)組成。其作用是完成各接口模塊的初始化、復位、狀態檢測以及集中數據處理。
監測信息存儲模塊由FM24C16鐵電存儲器(U4)組成，監測信息存儲模塊2通過I2C接口11與中央處理模塊1電連接。其作用是存儲監測信息記錄和存儲器狀態。
所述的電流傳感器選用SMD05E，電流傳感器3通過OC輸出接口12與中央處理模塊1電連接。其作用是監測抽油電動機的供電電流，以數字信號的形式通知微處理器STC89C52RC。
紅外通訊接口模塊由TFDU4100紅外收發器(U6)及MCP2122紅外編解碼電路(U5)組成，紅外通訊接口模塊4通過串行通道13與中央處理模塊1電連接。其作用是建立時率監測儀和上層采集設備PDA的無線通訊，如時率監測儀的初始化、監測記錄讀取、清除等。
監控程序更新接口模塊由TTL-RS232電平轉換器(U9)采用MAX202組成，監控程序更新接口模塊5通過串口通道14與中央處理模塊1電連接。其作用是需要時更新時率監測儀的監控程序。
實時鐘模塊由PCF8563T實時鐘電路(U3)及3.6V可充電電池組成，實時鐘模塊6通過I2C接口15與中央處理模塊1電連接。其作用是在設備通斷電時提供準確的時鐘信息，在設備掉電時由電池供電運行。
各模塊之間的連接關系，見電路原理圖圖2。
本實用新型的運行過程如下時率監測儀安裝好后，使用掌上電腦通過紅外接口對其進行時間和日期設置，初始化監測信息存儲器，而后便可開始工作。每當油井斷電，監測儀檢測到后便生成一條記錄將當前時鐘信息(可精確到秒)寫入，采用鐵電存儲器保存記錄信息，斷電后不會丟失，時鐘電路由后備電池供電繼續工作。設備上電時監測儀讀取當前時鐘信息，與斷電時的時鐘信息組成一條完整的斷電、上電信息記錄寫入監測信息存儲器。
主管人員可隨時持掌上電腦到設備工作現場讀取通、斷電記錄信息，可選擇在讀取通、斷電信息后是否清除已記錄信息。
本實用新型的各模塊可以根據實際需要選擇其他具體型號。
權利要求1.油井時率監測儀，其特征在于，由中央處理模塊、監測信息存儲模塊、電流傳感器、紅外通訊接口模塊、監控程序更新接口模塊、實時鐘模塊組成；所述的監測信息存儲模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接；電流傳感器通過OC輸出接口與中央處理模塊連接；紅外通訊接口模塊通過串行通道與中央處理模塊連接；監控程序更新接口模塊通過串口通道與中央處理模塊連接；實時鐘模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接。
2.根據權利要求1所述的油井時率監測儀，其特征在于，所述的中央處理模塊由STC89C52RC單片機U1、MAX813L電源監測復位電路U2、CD4052雙四選一多路復用器U8、9012三極管Q1及FMQ LS1蜂鳴器組成；所述的監測信息存儲模塊由FM24C16鐵電存儲器U4組成；所述的電流傳感器選用SMD05E；所述的紅外通訊接口模塊由TFDU4100紅外收發器U6及MCP2122紅外編解碼電路U5組成；所述的監控程序更新接口模塊由TTL-RS232電平轉換器U9采用MAX202組成；所述的實時鐘模塊由PCF8563T實時鐘電路U3及3.6V可充電電池組成。
專利摘要一種油井時率監測儀，屬于電子技術應用領域，主要解決抽油機的監控管理問題。它由中央處理模塊、監測信息存儲模塊、電流傳感器、紅外通訊接口模塊、監控程序更新接口模塊、實時鐘模塊組成；所述的監測信息存儲模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接；電流傳感器通過OC輸出接口與中央處理模塊連接；紅外通訊接口模塊通過串行通道與中央處理模塊連接；監控程序更新接口模塊通過串口通道與中央處理模塊連接；實時鐘模塊通過I2C接口與中央處理模塊連接。本實用新型設計合理、功能全面，性價比高、可快速、準確地監測記錄油田油井運行情況。
文檔編號E21B47/00GK2895730SQ20062008135
公開日2007年5月2日 申請日期2006年3月3日 優先權日2006年3月3日
發明者劉亞軍, 王瑞東, 劉仲鋒, 杜春海 申請人:劉亞軍, 王瑞東, 劉仲鋒