[實用新型]油水井自動化遠程無線監控裝置

有效

• 申請號: 200820079305.6
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN201170092Y
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 柏小京;張瑞華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;G08C17/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及一種油田生產中的油水井自動化遠程監控裝置。

背景技術

對于自動化監控的油井，每口井都有許多需要測控的參數；如抽油機懸點載荷、懸點位移、油壓、套壓、流體溫度、流量、曲柄銷子報警等參數。目前，采用常規RTU(遠程終端單元)都是通過電纜與各個傳感器相連接，施工安裝需要將這些電纜穿管、埋地、接線調試。因此電纜、施工、調試的費用很高，由于每口油井都要不定期地進行修井作業，修井作業期間容易造成電纜及接線的損壞；還需要定期對傳感器進行標定；另外，自然老化以及人為破壞等因數也會使得電纜或接頭受損。對于安裝了RTU及各種傳感器的油井來說，電纜和接頭的損壞以及連帶電源、接口電路的損壞是整體維護工作量的70％以上。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種油水井自動化遠程無線監控裝置，嵌入微功耗無線收發單元。工作時RTU對上位機(測控中心)可以使用GPRS、CDMA或其他無線通訊方式，對下(載荷、位移、油壓、套壓、溫度、流量、報警等)都可以無線采集各個傳感器使用微功耗的小無線通訊方式。這種模式使得RTU與上、下位之間沒有任何連線，數據交換全部由無線方式進行。RTU與傳感器之間采用微功耗的小無線通訊方式，不受井場環境的影響。克服現有的采用常規RTU監控的油井，電纜、施工、調試的費用很高，容易造成電纜及接線的損壞的不足。

本實用新型的技術解決方案是這樣實現的，油水井自動化遠程無線監控裝置，主要由微處理器、微功耗無線收發模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、天文時鐘、數據存儲器、接口電路、操作鍵盤及寬溫液晶顯示器構成。采用SMT表貼工藝，將微處理器、天文時鐘、數據存儲器、接口電路集成在電路板上。外殼為鋁制隔爆型，其特征是：主電路板上安裝有微處理器、RS232/485接口電路、無線數據收發模塊、GPRS/CDMA通訊模塊、鍵盤顯示電路、數據存儲器、天文時鐘電路、USB接口電路及電源電路。微處理器通過導線分別與無線數據收發模塊、天文時鐘、數據存儲器、操作鍵盤、寬溫液晶顯示器、USB接口和RS232/485接口相連接。RS232/485接口與GPRS/CDMA通訊模塊相連接。本實用新型具有采集模擬量、數字量、指令控制輸出、數據存儲、數據傳輸、顯示及鍵盤設置功能，可以完成油水井所需要的各種操作。

在上述技術解決方案中，特征還在于：

(1)微功耗無線收發模塊U4采用NRF905單片型，能進行程序控制頻點、增益及通訊速率參數，其引腳3、6、4、12、16、11、14和13分別與微處理器U1的腳18、19、23、25、27、33、31、30連接，腳1、7、8、15接參考地，腳2接電源，腳RF接天線。

(2)數據存儲器U3采用AT45DB321B，能存儲1MB數據，其引腳16+15、14、13與微處理器U1的腳61、64、54連接，腳2、3、7接電源，腳8接參考地。

(3)天文時鐘U2采用DS1305單片型，能產生年、月、日、時、分、秒，同時還具有兩個中斷口，其引腳15、14和12分別與微處理器U1的腳61、64、52連接，腳3、5接32.768kHz晶體震蕩器，腳17、20接電源，腳1接備用電池，腳2、10、11接參考地。

(4)微處理器U1的腳9、14、15、66、67、72分別接操作鍵盤顯示面板六個觸摸鍵，完成對應上、下、左、右、返回、確定功能。

(5)寬溫液晶顯示器采用臺灣精顯的320×240寬溫顯示屏，其引腳6、7、8、9、10、11、12、2、3、5和4分別與微處理器U1的腳36、37、38、39、41、43、45、47、65、62、51、5連接，腳1、17、14接電源，15腳接參考地。

(6)微處理器U1的腳8、10通過0.1K電阻連接到USB接口的腳2、3，USB的腳4連接參考地。

本實用新型有益效果是：

本實用新型油水井自動化遠程無線監控裝置，嵌入微功耗無線收發單元，對于油井的各種參數都可以無線采集，相當于一個小型的集散測控系統，由于沒有連接線，系統的擴容十分方便，測控參量的類型、點數幾乎不受限制，因此可以適應抽油機、螺桿泵、電潛泵、注水井等不同種類的井使用，只需要軟件配置即可。

系統工作時RTU對上位機(測控中心)可以使用GPRS、CDMA或其他無線通訊方式，構成網絡型的RTU，對于分散的井群構成測控系統非常方便，若采用多中心方式則可以多級管理人員在千里之外進行操作。