[實用新型]基于Zgibee固井平臺的多參量測量監控系統

有效

• 申請號: 201420183841.6
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN203835370U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 付家文;孫勤亮;馬作朋;廖明群;崔鳳新
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;福州藍帆電子技術服務有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

技術領域

本實用新型涉及一種固井平臺監控系統，特別涉及一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監控系統。

背景技術

????在石油行業中的固井，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通過有線數據傳輸到中央控制室，達到現場數據的監控。目前存在的問題是：測量參數分布點比較分散，布線復雜，極易干涉現場工藝工程控制。

發明內容

本實用新型的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種基于Zgibee固井平臺的多參量測量監控系統，無需現場布線施工，具有多路數據采集、操作方便、現場組態設置、固井工藝測量參數實時查看、無線數字傳輸等多種功能，滿足現場固井工藝過程的實時數據監控。

其技術方案是：包括測量傳感器、外殼、電池組、主控制板、數據采集模塊、LCD顯示模塊、現場按鍵設置模塊、無線Zigbee數據傳輸模塊、天線，所述的外殼的底部設有多個測量傳感器，頂部設有天線，中部設有電池組和主控制板，所述的主控制板包括數據采集模塊、LCD顯示模塊、現場按鍵設置模塊、無線Zigbee數據傳輸模塊，其中，無線Zigbee數據傳輸模塊與外殼頂部的天線連接，數據采集模塊與外殼底部的測量傳感器連接，數據采集模塊經過處理后，通過LCD顯示模塊顯示輸出，現場按鍵設置模塊為輸入裝置。

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。

上述的主控制板（4）采用TI?MSP430F5418的MCU?處理模塊、存儲模塊、數據采集模塊組成，其中，數據采集模塊則負責采用現場傳感器的數據，供給MCU處理；MCU處理模塊處理數據模塊，并將配置的數據參數存入到存儲模塊中，現場按鍵設置模塊響應現場的按鍵信號，LCD顯示模塊則顯示不同的按鍵的內容和傳感器采樣信號，供現場數據監控；無線Zigbee數據傳輸模塊接收遠程數據配置控制命令，同時將測量數據進行無線數據傳輸到中央控制室。

本實用新型的有益效果是：在固井工程施工現場，可以通過現場顯示監控固井參數，無需到中央控制室獲取，且各個測量點直接通過Zigbee數字數據傳輸中央控制室，保證了數據的可靠性，減小模擬信號傳輸過程中精度的損失，無需復雜的布線工程，省去線纜的成本。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結構示意圖；

附圖2是本實用新型的工作原理圖；?

附圖3是本實用新型的流量信號處理電路圖；

附圖4是本實用新型的Zigbee模塊電路圖；

上圖中：測量傳感器1、外殼2、電池組3、主控制板4、數據采集模塊5、LCD顯示模塊6、現場按鍵設置模塊7、無線Zigbee數據傳輸模塊8、天線9。

具體實施方式

?????結合附圖1-4，對本實用新型作進一步的描述：

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、數據采集模塊5、LCD顯示模塊6、現場按鍵設置模塊7、無線Zigbee數據傳輸模塊8、天線9，所述的外殼2的底部設有多個測量傳感器1，頂部設有天線9，中部設有電池組3和主控制板4，所述的主控制板4包括數據采集模塊5、LCD顯示模塊6、現場按鍵設置模塊7、無線Zigbee數據傳輸模塊8，其中，無線Zigbee數據傳輸模塊8與外殼頂部的天線連接，數據采集模塊5與外殼底部的測量傳感器1連接，數據采集模塊5經過處理后，通過LCD顯示模塊6顯示輸出，現場按鍵設置模塊7為輸入裝置。

其中，測量傳感器1采用泥漿流量傳感器、水泥流量傳感器和壓力傳感器。

另外，主控制板4采用TI?MSP430F5418的MCU?處理模塊、存儲模塊、數據采集模塊組成，其中，數據采集模塊則負責采用現場傳感器的數據，供給MCU處理；MCU處理模塊處理數據模塊，并將配置的數據參數存入到存儲模塊中，現場按鍵設置模塊響應現場的按鍵信號，LCD顯示模塊則顯示不同的按鍵的內容和傳感器采樣信號，供現場數據監控；無線Zigbee數據傳輸模塊接收遠程數據配置控制命令，同時將測量數據進行無線數據傳輸到中央控制室。

一、使用時，通過現場測量傳感器獲得工藝過程的流量、壓力信號。

1）流量為頻率脈沖信號，經共模線圈的濾波放大后，進入微控制器進行計數和頻率的計算，具體電路參照附圖3。

2）壓力的毫伏微弱信號則差模放大后，進入AD采樣芯片進行模數轉換；

控制主板通過對上述信號經過工程變量轉換后，由LCD模塊現場顯示；便于現場工藝人員實時監控和控制；