一種油井載荷監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于監測設備領域，尤其涉及一種油井載荷監測系統。
【背景技術】
[0002]在抽油機采油過程中，抽油桿要承受液柱的重力、慣性載荷、摩擦力等沿軸向的拉伸或拉壓交變載荷，如果這些載荷超出抽油桿的承受范圍，油桿很容易脫斷失效，這將大大增加油井的生產難度，進而影響生產進度。現有的監測系統，需要通過大量的布線實現信號的采集，在地里環境不佳的地方很難進行實施，而且不便于組網控制，在油井規模擴大或縮小時監控系統也不能及時的得到調整。
【發明內容】
[0003]本發明旨在解決上述問題，提供一種基于無線的油井載荷監測系統。
[0004]一種油井載荷監測系統，其特征在于包括終端節點、路由節點、協調器節點、PC主機和終端服務器；其中終端節點與路由節點通過無線信號相連接；路由節點與協調器節點相連接；協調器與PC主機相連接；PC主機與終端服務器相連接；終端節點設置于各油井處；其中終端節點包括傳感器模塊、處理器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈，傳感器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈均與處理器模塊相連接。
[0005]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述無線傳輸模塊采用ZigBee無線傳輸模塊。
[0006]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述處理器模塊采用的CC2530F256 處理器。
[0007]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述傳感器采用YHYT-DZ型油田負荷傳感器。
[0008]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述油田負荷傳感器安裝在抽油機的平衡鐵上。
[0009]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述數模轉換電路采用HX711芯片，包括穩壓電源和片內時鐘振蕩器。
[0010]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述電源模塊的供電電壓為3V。
[0011]本發明所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述指示燈為LED指示燈。
[0012]本發明所述的一種油井載荷監測系統，可行性較高，實現了信號可控增益調整的功能，提高了載荷測量精度，具有很高的可靠性。同時有效解決了有線監測網絡存在的連線繁瑣、故障高、可擴展性差等問題，具有通信靈活、組網快、功耗低、投資成本少等優點。井口油壓實現了在線監測，由傳統的靠經驗和人工查巡的被動模式轉變為智能管理、電子巡井、自動控制的主動方式，實現了生產管理的數字化、智能化，推動了油田向現代化管理轉型，具有很大的推廣價值。
[0013]說明書附圖
圖1為終端節點的結構圖。
【具體實施方式】
[0014]一種油井載荷監測系統，其特征在于包括終端節點、路由節點、協調器節點、PC主機和終端服務器；其中終端節點與路由節點通過無線信號相連接；路由節點與協調器節點相連接；協調器與PC主機相連接；PC主機與終端服務器相連接；終端節點設置于各油井處；其中終端節點包括傳感器模塊、處理器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈，傳感器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈均與處理器模塊相連接。
[0015]本發明所述的一種油井載荷監測系統，所述無線傳輸模塊采用ZigBee無線傳輸模塊。所述處理器模塊采用的CC2530F256處理器。所述傳感器采用YHYT-DZ型油田負荷傳感器。所述油田負荷傳感器安裝在抽油機的平衡鐵上。方便簡單，不存在安全問題。傳感器的原理為橋式電路，故輸出為差分電壓。A/D轉換電路芯片采用的HX711。HX711是一款專為高精度負載傳感器而設計的24位A/D轉換器芯片。它集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其他同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點，并且它與后端MCU芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅動，無需對芯片內部的寄存器進行編程。所述電源模塊的供電電壓為3V。所述指示燈為LED指示燈，面板上安裝有LED指示燈，在上面設置開關，只在調試過程中使用，在應用中即斷開開關，以節省能耗。系統還通過一系列繼電器作為抽油機開關，當協調器接收到監控中心發送的控制命令時，會根據命令內容將控制信號發送到相應的終端，用以控制油井抽油機的啟停。當油井的抽油機工作時，負荷傳感器供電工作，輸出0~12 mV的差分電壓，將其接入A/D轉換器，增益128倍后轉換成數字信號，再與處理器的通用I/O 口相連接，信息經過處理后，最終通過無線射頻傳送到路由或協調器。從安裝有ZigBee終端節點的油井處采集載荷數據，通過ZigBee路由節點和協調器節點中轉傳輸數據，最終將數據匯報到監控中心。然后PC對接收到的數據進行處理，以直觀簡潔的方式讓工作人員來判斷油井的工作狀況。同樣的，監控中心可以發送控制指令，通過協調器路由節點判斷終端路徑，最終控制對應終端抽油機的啟停。這樣既能提高油田的生產效率，節約能源，又能保證現場的生產安全，有效減少事故的發生。協調器節點是整個網絡的中心節點，在整個網絡中必須惟一，負責新建網絡的發起、參數設定、存儲節點信息、管理其他節點等工作；路由器節點需要一直處于活動狀態，受協調器節點控制，在自己區域范圍內它可充當協調器，主要完成路由發現、消息轉發、通過其他節點擴展網絡覆蓋范圍等功能；終端節點沒有特定的維持網絡結構的責任，可以通過路由器或協調器節點加入網絡，負責收集終端采集的數據，可以處于睡眠或者喚醒狀態。
【主權項】
1.一種油井載荷監測系統，其特征在于包括終端節點、路由節點、協調器節點、PC主機和終端服務器；其中終端節點與路由節點通過無線信號相連接；路由節點與協調器節點相連接；協調器與PC主機相連接；PC主機與終端服務器相連接；終端節點設置于各油井處；其中終端節點包括傳感器模塊、處理器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈，傳感器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈均與處理器模塊相連接。2.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述無線傳輸模塊采用ZigBee無線傳輸模塊。3.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述處理器模塊采用的CC2530F256 處理器。4.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述傳感器采用YHYT-DZ型油田負荷傳感器。5.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述油田負荷傳感器安裝在抽油機的平衡鐵上。6.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述數模轉換電路采用HX711芯片，包括穩壓電源和片內時鐘振蕩器。7.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述電源模塊的供電電壓為3V。8.如權利要求1所述的一種油井載荷監測系統，其特征在于所述指示燈為LED指示燈。
【專利摘要】一種油井載荷監測系統，屬于監測設備領域。其特征在于包括終端節點、路由節點、協調器節點、PC主機和終端服務器；其中終端節點與路由節點通過無線信號相連接；路由節點與協調器節點相連接；協調器與PC主機相連接；PC主機與終端服務器相連接；終端節點設置于各油井處；其中終端節點包括傳感器模塊、處理器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈，傳感器模塊、無線傳輸模塊、電源模塊、數模轉換電路和指示燈均與處理器模塊相連接。實現了信號可控增益調整的功能，具有通信靈活、組網快、功耗低、投資成本少等優點。井口油壓實現了在線監測，由傳統的靠經驗和人工查巡的被動模式轉變為智能管理，具有很大的推廣價值。
【IPC分類】H04L29/08, E21B47/008
【公開號】CN105635206
【申請號】CN201410600010
【發明人】劉秋麗
【申請人】陜西高華知本化工科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日