一種油泵智能監控終端總體方案的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于智能監控終端技術領域，尤其涉及一種油栗智能監控終端總體方案。
【背景技術】
[0002]傳統的油栗監測和維修采用定期派專業的維修工人去現場排查維修，但是對于石油的傳輸線路一般都處于荒無人煙之地，條件異常惡劣，因此對于人員維修也造成了極大的困難，隨著現代生產過程中人力成本的增加和對栗類產品質量要求和監控標準的提高，原有的監控方法已經不能滿足要求。
【發明內容】
[0003]本發明提供一種油栗智能監控終端總體方案，可遠程完成油栗關鍵數據參數的采集與監控，保證油栗生產廠家在維修站點即可以方便的獲取油栗參數，而不需要去環境惡劣的現場進行分析維修，可以方便的實現對油栗工作狀態全面了解和故障預測。
[0004]本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:本發明提供一種油栗智能監控終端總體方案，包括傳感器I，數字模擬開關2，多通道ADC采集3，電源管理單元4，按鍵單元5，顯示單元6，核心處理單元7，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調制解調模塊11，無線收發單元12;所述核心處理單元7分別與按鍵單元5，顯示單元6，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調制解調模塊11，無線收發單元12和多通道ADC采集3連接;所述多通道ADC采集3與數字模擬開關2連接，所述數字模擬開關2分別與多個傳感器I連接。
[0005]特別的，所述核心處理單元7是智能監控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業級型號。
[0006]特別的，所述無線收發單元12利用無線方式操作。
[0007]特別的，所述傳感器I輸出4mA?20mA電流信號。
[0008]特別的，所述存儲單元9優選SD卡作為存儲元件。
[0009]特別的，所述電源管理單元4可將外部輸入電壓轉換為板級電壓。
[0010]特別的，所述HART調制解調模塊11提供連續相位的FSK調制和解調。
[0011]特別的，所述核心處理單元7可通過無線收發單元12與配備無線通信模塊的遠端電腦實現無線通信連接。
[0012]本發明的有益效果為:
[0013]1、相比傳統的監控系統，本發明可以集成更多的傳感器，降低現場布線難度，自動分析傳感器數據并對異常做出報警。
[0014]2、本發明可以遠程操作終端，同時借助專業軟件，可以對栗設備參數形成曲線圖，有利于用戶掌握設備運行狀況。
[0015]3、本發明可適應各種復雜環境，具備良好的實時性和抗干擾能力，能夠適應油栗惡劣的工作環境，有效的檢測油栗的工作狀態，為企業的產品升級和產品維修提供有效的數據參考。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的結構示意框圖；
[0017]圖2是本發明的工作流程圖；
[0018]圖3是本發明與遠端電腦通信系統框圖；
[0019]圖4是本發明與監控室通信系統框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明做進一步描述:
[0021 ]圖中1-傳感器，2-數字模擬開關，3-多通道ADC采集，4_電源管理單元，5_按鍵單元，6-顯示單元，7-核心處理單元，8-GPS定位單元，9-存儲單元，10-備用通信接口，Il-HART調制解調模塊，12-無線收發單元。
[0022]實施例:
[0023]本發明包括傳感器I，數字模擬開關2，多通道ADC采集3，電源管理單元4，按鍵單元5，顯示單元6，核心處理單元7，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調制解調模塊11，無線收發單元12;所述核心處理單元7分別與按鍵單元5，顯示單元6，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調制解調模塊11，無線收發單元12和多通道ADC采集3連接;所述多通道ADC采集3與數字模擬開關2連接，所述數字模擬開關2分別與多個傳感器I連接。
[0024]所述核心處理單元7是智能監控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業級型號，主要完成了終端的綜合管理。
[0025]所述無線收發單元12利用無線方式操作，根據傳輸距離和傳輸速率，目前智能監控終端兼容藍牙、Zigbee和GPRS三種無線技術。
[0026]所述傳感器I輸出4mA?20mA電流信號，而且傳感器數量從10個到160個不等。
[0027]所述存儲單元9優選SD卡作為存儲元件，用于存儲365天傳感器數值，對于監控終端，考慮到體積、功耗和成本因素。
[0028]所述電源管理單元4可將外部輸入電壓轉換為板級電壓。
[0029]所述HART調制解調模塊11提供連續相位的FSK調制和解調，用于過程控制。完全滿足HART通信基金會設定的物理層規范。使用戶能夠方便、高效地設計具備HART調制解調功能的過程控制系統。內置數字信號處理技術支持可靠的FSK_IN信號偵測；極少的外部元件用于將HART信號從噪聲中提取出來。FSK_0UT為正弦信號，在系統中產生最低的諧波失真。
[0030]所述按鍵和顯示單元，使智能監控終端具備人機交互界面，可以設置和查詢終端?目息O
[0031 ]所述GPS可以提供智能監控終端的位置信息。
[0032]所述核心處理單元7可通過無線收發單元12與配備無線通信模塊的遠端電腦實現無線通信連接，同時為了查詢智能監控終端數據，遠端電腦需要安裝應用軟件，實現按傳感器類型，時間段，以及異常值等幾種條件下的搜索查詢功能。
[0033]本發明的關鍵技術如下:
[0034](I)HART 總線設計
[0035]雖然HART總線作為較為成熟的儀表總線方案，但在本發明中由于測試點較多，總線掛在的儀表數量較多，因此總線的掛在能力設計作為本發明的關鍵技術之一；
[0036]該技術的實現上可以結合現有的技術，通過專業的芯片供應商的技術支持完成HART總線的設計。
[0037](2)存儲設計
[0038]本發明中要求存儲一年的數據采集結果，數據量較大，而且能夠分日期進行存儲，因此存儲設計上也是本發明的一項關鍵技術；
[0039]該技術實現的目前方案是根據日期和存儲地址建立映射表，根據要讀取的日期指令映射到存儲空間的一塊地址進行讀寫，因此可以實現較為快捷的數據存儲管理。
[0040](3)無線通信技術
[0041]本發明需要完成數據的無線讀取，且根據需要實現不同距離的數據傳輸，同時考慮成本和設計上的需求，無線傳輸技術作為本發明的一項關鍵技術；
[0042]針對該項技術目前的應對方案為:無線傳輸單元模塊化，與核心單元之間預留統一的硬件和軟件接口，根據不同的距離和客戶的需要，只需更換無線通信模塊即可完成不同功能需求。
[0043](4)數據管理軟件設計
[0044]本發明功能需求中需要能夠完成工作人員的遠程數據讀取，且能夠根據不同的儀表ID和數據類型進行數據顯示，因此需要設計一款專業的上位機數據管理軟件，該軟件的設計作為本發明的一項關鍵技術；
[0045]針對該項技術，目前的初步方案是在電腦上建立數據庫，并對數據庫進行管理和處理，按照用戶輸入的指令實現不同數據的查詢管理和刪除，以及終端參數的設置等。
[0046]智能監控終端接收來自按鍵、串口、無線模塊和HART調制解調器的指令，解析指令后，去執行相應操作。同時智能監控終端會采集傳感器數字，存儲和閾值判斷，超過閾值會發出報警。
[0047]本發明通過傳感器采集需求數據(壓力、差壓、流量、溫度、溫差、振動、噪聲、頻譜、液位、轉數、電流、電壓等)并進行存儲，對于超出閾值情況，發出報警。操作人員可以通過終端按鍵設置閾值和查詢傳感器數值，或者可以使用遠端電腦通過無線通信方式設置閾值和查詢傳感器數值，或者利用HART協議與監控室通信。
[0048]本發明的系統功能:
[0049](I)完成油栗關鍵數據點的數據采集；
[0050](2)完成所有采集點的數據存儲；
[0051](3)能夠根據無線指令完成對終端自身的參數配置和數據讀取；
[0052](4)兼容多種無線數據傳輸形式，保證不同距離的數據傳輸；
[0053](5)支持HART協議變送器接口和串口，實現與監控室服務器通信；
[0054](6)能夠通過OLED或LED顯示終端狀態，并且有按鍵設置終端參數；
[0055](7)提供GPS位置信息；
[0056](8)兼容電池供電和外部交流供電；
[0057]以上通過實施例對本發明的進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡利用本發明所述的技術方案，或本領域的技術人員在本發明技術方案的啟發下，設計出類似的技術方案而達到上述技術效果的，或者對申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋保護范圍之內。
【主權項】
1.一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:包括傳感器，數字模擬開關，多通道ADC采集，電源管理單元，按鍵單元，顯示單元，核心處理單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調制解調模塊，無線收發單元;所述核心處理單元分別與按鍵單元，顯示單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調制解調模塊，無線收發單元和多通道ADC采集連接;所述多通道ADC采集與數字模擬開關連接，所述數字模擬開關分別與多個傳感器連接。2.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述核心處理單元是智能監控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業級型號。3.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述無線收發單元利用無線方式操作。4.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述傳感器輸出4mA?20mA電流信號。5.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述存儲單元優選SD卡作為存儲元件。6.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述電源管理單元可將外部輸入電壓轉換為板級電壓。7.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述HART調制解調模塊提供連續相位的FSK調制和解調。8.根據權利要求1所述的一種油栗智能監控終端總體方案，其特征在于:所述核心處理單元可通過無線收發單元與配備無線通信模塊的遠端電腦實現無線通信連接。
【專利摘要】一種油泵智能監控終端總體方案，包括傳感器，數字模擬開關，多通道ADC采集，電源管理單元，按鍵單元，顯示單元，核心處理單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調制解調模塊，無線收發單元；所述核心處理單元分別與按鍵單元，顯示單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調制解調模塊，無線收發單元和多通道ADC采集連接；所述多通道ADC采集與數字模擬開關連接，所述數字模擬開關分別與多個傳感器連接。本發明提供一種油泵智能監控終端總體方案，遠程完成油泵關鍵數據參數的采集監控，保證油泵生產廠家在維修站點即可方便的獲取油泵參數，而不需要去環境惡劣的現場進行分析維修，可以方便的實現對油泵工作狀態全面了解和故障預測。
【IPC分類】F04B49/06
【公開號】CN105587651
【申請號】CN201511018018
【發明人】何海龍, 胡紅亮, 門春雷, 閆永文, 鄒剛
【申請人】天津邁帝特智控科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月30日