[實用新型]一種用于固井行業使用的ZigBee無線數據采集系統

有效

• 申請號: 201420183936.8
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN203838865U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 廖明群
• 申請（專利權）人: 福州藍帆電子技術服務有限公司
• 主分類號: G08C17/00
• 分類號: G08C17/00;H04W84/18
• 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石油固井行業，特別涉及一種用于固井行業使用的ZigBee無線數據采集系統。?

背景技術

????目前，油田固井是石油開采過程中一項重要的過程工藝，固井的工作性質比較特殊，每口井的一次工作時間大約持續幾個小時到十幾個小時，要精準掌握固井的各項施工參數，必須有便捷的數據采集系統。傳統的布信號線的方法有很多弊端，比如信號線布設距離長、信號線容易被干擾、布線工作量大、信號線容易損壞等等。因此大多是各個傳感器獨立工作，現場通過人工在各個傳感器中查看數據，無法實現數據的全程采集保存，不利于固井事故中的后期數據分析，也不利于正常固井中的質量評估。?

固井現場一般會存在的建筑物有鉆井平臺、泥漿池、泥漿泵、水泥罐、水泥車、水車、鉆井設備存放的集裝箱、鉆井工人現場生活的集裝箱，也就是金屬物品很多，很多集裝箱都是有序排放的，可以組成現場的普通無線通訊的屏蔽。?

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，提供一種用于固井行業使用的ZigBee無線數據采集系統，實現固井數據的實時采集和傳輸保存，由于ZigBee的功耗較低，目前階段的傳感器也大多使用了低功耗的電子器件，因此很容易實現電池供電，讓現場的信號線、電源線距離最短或者無需信號線、電源線。?

其技術方案是：主要由數據采集模塊、ZigBee無線數據通訊模塊、現場數據接收模塊、ZigBee移動終端組成，數據采集模塊安裝在固井現場中，從現場傳感器中采集固井的各項施工參數，主要包括有水泥和泥漿的流量、密度、壓力等各項實時施工參數；?

所述的ZigBee無線數據通訊模塊與數據采集模塊通過數據線互連，可以把數據采集模塊發送過來的實時施工參數數據以無線的方式直接發送到與現場數據接收模塊互連的ZigBee無線數據通訊模塊；

所述的現場數據接收模塊與附帶的ZigBee無線數據通訊模塊通過數據線互連，可以接收ZigBee無線數據通訊模塊接收到的實時施工參數數據，然后完成數據的存儲、發布、顯示；

所述的ZigBee移動終端用來接收現場數據接收模塊發布出來的實時施工參數數據，并且從顯示屏中顯示出來。

上述的?ZigBee無線數據通訊模塊包括星狀、片狀和網狀網絡結構，并由一個協調器、多個路由器、多個終端連接組成。?

上述的數據采集模塊主要包括MCU處理模塊、存儲模塊、模數轉換模塊、鍵盤設置模塊和LCD模塊，其中，模數轉換模塊則負責采用現場傳感器的數據，供給MCU處理模塊處理；MCU處理模塊接收模數轉換模塊的數據，并將配置的數據參數存入到存儲模塊中，鍵盤設置模塊響應現場的按鍵信號，LCD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；通過ZigBee無線數據通訊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。?

上述的MCU處理模塊采用TI?MSP430F5418處理模塊。?

本實用新型的有益效果是：真正實現現場數據的實時采集、傳輸、存儲。現場不必布線，減少布線的工作難度和工作量。同時通過現場的ZigBee無線網絡，可以方便地進行現場數據發布，讓工作在各個崗位的固井工程師可以通過ZigBee移動終端隨地實時查看固井的施工參數。?

附圖說明

附圖1是本實用新型的原理拓撲圖；?

附圖2是本實用新型的ZigBee網狀網組網拓撲圖；

附圖3是本實用新型的現場工作原理圖；

上圖中：數據采集模塊1、ZigBee無線數據通訊模塊2、現場數據接收模塊3、ZigBee移動終端4，協調器2.1、路由器2.2、終端2.3。

具體實施方式

?????結合附圖1-3，對本實用新型作進一步的描述：?

本實用新型主要由數據采集模塊1、ZigBee無線數據通訊模塊2、現場數據接收模塊3、ZigBee移動終端4組成，數據采集模塊1安裝在固井現場中，從現場傳感器中采集固井的各項施工參數，主要包括有水泥和泥漿的流量、密度、壓力等各項實時施工參數；?

所述的ZigBee無線數據通訊模塊2與數據采集模塊1通過數據線互連，可以把數據采集模塊1發送過來的實時施工參數數據以無線的方式直接發送到與現場數據接收模塊3互連的ZigBee無線數據通訊模塊；