[發明專利]一種直線采油電機環境參數采集與遠程傳輸系統

在審

• 申請號: 201410471244.8
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104243583A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 秦國棟;蔡晶晶;武斌;鮑丹;劉高高;李鵬;馮小平;張葵
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04B3/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于數據采集與傳輸技術領域，涉及一種直線采油電機環境參數采集與遠程傳輸系統。

背景技術

隨著油田開發的深入，油井含水量逐漸升高，抽油機井偏磨現象也日益嚴重，嚴重影響了油井的產量。而使用井下直線電機無桿采油技術則能從根本上杜絕油井偏磨現象的發生，由于直線電機放置在油井內部，距地面幾公里，若不及時準確地了解井下幾千米的機組及其運行環境的狀態，就難以做到更為合理的開采。鑒于此現狀，開發具有自主產權的井下電機環境參數通信系統，將井下電機的環境參數采集后傳輸至井上通信模塊，完成井下電機環境參數(如溫度、壓力等)的計算與判斷，從而有效控制電機轉速，達到控制采油速度的目的，以保證油管內液面高度的相對穩定，使直線電機在穩定的工作環境中能夠經久耐用，并且可以使油井達到穩產定量、平穩生產的目的。這對于提高我國在此領域的競爭力具有重要意義。

一種基于藍牙的油井參數采集與傳輸系統，包括數據采集模塊、藍牙通訊模塊、主控制器。其數據采集模塊上連接有藍牙通訊模塊，同時在主控制器上安裝藍牙通訊模塊，其數據的傳輸是通過無線傳輸即藍牙通訊的方式來實現。但是采用藍牙傳輸的方式傳輸距離較短，無法實現數據的遠距離傳輸。

目前還有一種基于泄漏無線通信的油井參數采集與傳輸系統，除了基本的數據采集和傳輸模塊，最大的特點數據的傳輸方式是采用有線傳輸，需要鋪設專用的泄漏電纜通信線路。但是泄露無線通信成本高造價貴，需要鋪設專用的泄漏電纜通信線路，且信號接收范圍受限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直線采油電機環境參數采集與遠程傳輸系統，解決了現有的搜集井下電機環境的無線系統需要鋪設專用的泄漏電纜通信線路，造價高的問題。

本發明所采用的技術方案是包括傳感器組，傳感器組通過電路連接第一MCU，第一MCU通過電路連接井下通信模塊，井下通信模塊通過電力線連接井上通信模塊，井上通信模塊通過電路連接第二MCU，第二MCU通過通信接口連接外部主機。

進一步，所述井下通信模塊包括第一SSCP485電力載波芯片、第一12MHz晶體、輸出濾波電路、SSCP111功率放大芯片和第一耦合變壓保護模塊；

其中，第一MCU電路連接第一SSCP485電力載波芯片，第一SSCP485電力載波芯片通過電路分別連接第一12MHz晶體、輸出濾波電路和SSCP111功率放大芯片，輸出濾波電路通過電路連接SSCP111功率放大芯片，SSCP111功率放大芯片通過電路連接第一耦合變壓保護模塊，第一耦合變壓保護模塊連接電力線。

進一步，所述井上通信模塊包括第二MCU、第二SSCP485電力載波芯片、第二12MHz晶體、前置放大電路、輸入濾波電路和第二耦合變壓保護模塊；

其中，第二MCU通過電路連接第二SSCP485電力載波芯片，第二SSCP485電力載波芯片通過電路分別連接第二12MHz晶體和前置放大電路，前置放大電路通過電路連接輸入濾波電路，輸入濾波電路通過電路連接第二耦合變壓保護模塊，第二耦合變壓保護模塊連接電力線。

擴頻信號經過隔直電容后由耦合變壓器(原邊與副邊比為1:1)將信號耦合至電力線上。耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電路網絡的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。耦合變壓器就是指參與耦合過程的變壓器。保護電路主要是針對電力線上高電壓進行限制，以便保證耦合變壓器不被毀壞。接收過程是發送的逆過程。從電力線上傳來的擴頻通信信號經耦合變壓器耦合后傳輸至井上模塊，以便井上模塊對信號進行處理。電力線無電的時候，仍然可以通過電力線來進行信號的傳輸。

本發明的有益效果是采用電力載波技術來實現數據的可靠傳輸，不需要額外線路投資，成本低。

附圖說明

圖1是本發明一種直線采油電機環境參數采集與遠程傳輸系統結構示意圖；

圖2是本發明井下通信模塊示意圖；

圖3是本發明井上通信模塊示意圖。

圖中，1.傳感器組，2.第一MCU，3.井下通信模塊，4.電力線，5.井上通信模塊，6.第二MCU，301.第一SSCP485電力載波芯片，302.第一12MHz晶體，303.輸出濾波電路，304.SSCP111功率放大芯片，305.第一耦合變壓保護模塊，501.第二SSCP485電力載波芯片，502.第二12MHz晶體，503.前置放大電路，504.輸入濾波電路，505.第二耦合變壓保護模塊。

具體實施方式