基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)。其技術(shù)方案是：外殼的底部設(shè)有多個測量傳感器，中部設(shè)有電池組和主控制板，所述的主控制板包括數(shù)據(jù)采集模塊、LCD顯示模塊、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中，無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊與外殼頂部的天線連接，數(shù)據(jù)采集模塊與外殼底部的測量傳感器連接，數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)過處理后，通過LCD顯示模塊顯示輸出，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊為輸入裝置。有益效果是：在固井工程施工現(xiàn)場，可以通過現(xiàn)場顯示監(jiān)控固井參數(shù)，無需到中央控制室獲取，且各個測量點直接通過Zigbee數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸中央控制室，保證了數(shù)據(jù)的可靠性，減小模擬信號傳輸過程中精度的損失，無需復(fù)雜的布線工程，省去線纜的成本。
【專利說明】基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種固井平臺監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油行業(yè)中的固井，是指鉆井完以后，往井孔里下套管，而套管和地層之間加入混凝土，把套管堅固。而目前，油田固井主要測量工藝參數(shù)通過有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖遥_到現(xiàn)場數(shù)據(jù)的監(jiān)控。目前存在的問題是:測量參數(shù)分布點比較分散，布線復(fù)雜，極易干涉現(xiàn)場工藝工程控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)，無需現(xiàn)場布線施工，具有多路數(shù)據(jù)采集、操作方便、現(xiàn)場組態(tài)設(shè)置、固井工藝測量參數(shù)實時查看、無線數(shù)字傳輸?shù)榷喾N功能，滿足現(xiàn)場固井工藝過程的實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。
[0004]其技術(shù)方案是:包括測量傳感器、外殼、電池組、主控制板、數(shù)據(jù)采集模塊、LCD顯示模塊、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊、天線，所述的外殼的底部設(shè)有多個測量傳感器，頂部設(shè)有天線，中部設(shè)有電池組和主控制板，所述的主控制板包括數(shù)據(jù)采集模塊、LCD顯示模塊、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中，無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊與外殼頂部的天線連接，數(shù)據(jù)采集模塊與外殼底部的測量傳感器連接，數(shù)據(jù)采集模塊經(jīng)過處理后，通過IXD顯示模塊顯示輸出，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊為輸入裝置。
[0005]上述的測量傳感器采用泥漿流量傳感器、水泥流量傳感器和壓力傳感器。
[0006]上述的主控制板(4)采用TI MSP430F5418的MCU處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊組成，其中，數(shù)據(jù)采集模塊則負(fù)責(zé)采用現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)，供給MCU處理;MCU處理模塊處理數(shù)據(jù)模塊，并將配置的數(shù)據(jù)參數(shù)存入到存儲模塊中，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊響應(yīng)現(xiàn)場的按鍵信號，LCD顯示模塊則顯示不同的按鍵的內(nèi)容和傳感器采樣信號，供現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控；無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)配置控制命令，同時將測量數(shù)據(jù)進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖摇?br> [0007]本實用新型的有益效果是:在固井工程施工現(xiàn)場，可以通過現(xiàn)場顯示監(jiān)控固井參數(shù)，無需到中央控制室獲取，且各個測量點直接通過Zigbee數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸中央控制室，保證了數(shù)據(jù)的可靠性，減小模擬信號傳輸過程中精度的損失，無需復(fù)雜的布線工程，省去線纜的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]附圖2是本實用新型的工作原理圖；
[0010]附圖3是本實用新型的流量信號處理電路圖；
[0011]附圖4是本實用新型的Zigbee模塊電路圖；
[0012]上圖中:測量傳感器1、外殼2、電池組3、主控制板4、數(shù)據(jù)采集模塊5、IXD顯示模塊6、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊7、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊8、天線9。

【具體實施方式】
[0013]結(jié)合附圖1-4，對本實用新型作進一步的描述:
[0014]本實用新型包括測量傳感器1、外殼2、電池組3、主控制板4、數(shù)據(jù)采集模塊5、IXD顯示模塊6、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊7、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊8、天線9，所述的外殼2的底部設(shè)有多個測量傳感器1，頂部設(shè)有天線9，中部設(shè)有電池組3和主控制板4，所述的主控制板4包括數(shù)據(jù)采集模塊5、LCD顯示模塊6、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊7、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊8，其中，無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊8與外殼頂部的天線連接，數(shù)據(jù)采集模塊5與外殼底部的測量傳感器I連接，數(shù)據(jù)采集模塊5經(jīng)過處理后，通過IXD顯示模塊6顯示輸出，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊7為輸入裝置。
[0015]其中，測量傳感器I采用泥漿流量傳感器、水泥流量傳感器和壓力傳感器。
[0016]另外，主控制板4采用TI MSP430F5418的MCU處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊組成，其中，數(shù)據(jù)采集模塊則負(fù)責(zé)采用現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)，供給MCU處理；MCU處理模塊處理數(shù)據(jù)模塊，并將配置的數(shù)據(jù)參數(shù)存入到存儲模塊中，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊響應(yīng)現(xiàn)場的按鍵信號，LCD顯示模塊則顯示不同的按鍵的內(nèi)容和傳感器采樣信號，供現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控；無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)配置控制命令，同時將測量數(shù)據(jù)進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖摇?br> [0017]一、使用時，通過現(xiàn)場測量傳感器獲得工藝過程的流量、壓力信號。
[0018]I)流量為頻率脈沖信號，經(jīng)共模線圈的濾波放大后，進入微控制器進行計數(shù)和頻率的計算，具體電路參照附圖3。
[0019]2)壓力的毫伏微弱信號則差模放大后，進入AD采樣芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0020]控制主板通過對上述信號經(jīng)過工程變量轉(zhuǎn)換后，由IXD模塊現(xiàn)場顯示；便于現(xiàn)場工藝人員實時監(jiān)控和控制；
[0021]二、采用現(xiàn)有技術(shù)的無線Zigbee模塊接收主控制板串口的數(shù)字信號，通過無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖?，用于后臺的數(shù)據(jù)的管理和存儲，參照附圖4。
[0022]三、現(xiàn)場紅外按鍵模塊則定時發(fā)送紅外信號，檢測是否有按鍵，并根據(jù)不同的按鍵，響應(yīng)不同的事務(wù)處理，達到現(xiàn)場無需開蓋就開滿足參數(shù)設(shè)置的要求，特別適用于固井過程工藝的防爆要求。
[0023]在固井工程施工現(xiàn)場，可以通過現(xiàn)場顯示監(jiān)控固井參數(shù)，無需到中央控制室獲取，且各個測量點直接通過Zigbee數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸中央控制室，保證了數(shù)據(jù)的可靠性，減小模擬信號傳輸過程中精度的損失，無需復(fù)雜的布線工程，省去線纜的成本。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:包括測量傳感器(I)、外殼(2)、電池組(3)、主控制板(4)、數(shù)據(jù)采集模塊(5)、IXD顯示模塊(6)、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊(7)、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊(8)、天線(9)，所述的外殼(2)的底部設(shè)有多個測量傳感器(1)，頂部設(shè)有天線(9)，中部設(shè)有電池組(3)和主控制板(4)，所述的主控制板(4)包括數(shù)據(jù)采集模塊(5)、IXD顯示模塊(6)、現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊(7)、無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊(8)，其中，無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊(8)與外殼頂部的天線連接，數(shù)據(jù)采集模塊(5)與外殼底部的測量傳感器(I)連接，數(shù)據(jù)采集模塊(5)經(jīng)過處理后，通過IXD顯示模塊(6)顯示輸出，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊(7)為輸入裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述的測量傳感器(I)采用泥漿流量傳感器、水泥流量傳感器和壓力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zgibee固井平臺的多參量測量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述的主控制板(4)采用TI MSP430F5418的MCU處理模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊組成，其中，數(shù)據(jù)采集模塊則負(fù)責(zé)采用現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)，供給MCU處理;MCU處理模塊處理數(shù)據(jù)模塊，并將配置的數(shù)據(jù)參數(shù)存入到存儲模塊中，現(xiàn)場按鍵設(shè)置模塊響應(yīng)現(xiàn)場的按鍵信號，LCD顯示模塊則顯示不同的按鍵的內(nèi)容和傳感器采樣信號，供現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控；無線Zigbee數(shù)據(jù)傳輸模塊接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)配置控制命令，同時將測量數(shù)據(jù)進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂剖摇?br> 【文檔編號】E21B47/00GK203835370SQ201420183841
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】付家文, 孫勤亮, 馬作朋, 廖明群, 崔鳳新 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司, 福州藍帆電子技術(shù)服務(wù)有限公司, 中國石油大學(xué)(華東)