CN107918322A - 一种基于远程网络指令的智能控制终端 - Google Patents

一种基于远程网络指令的智能控制终端 Download PDF

Info

Publication number
CN107918322A
CN107918322A CN201711172291.2A CN201711172291A CN107918322A CN 107918322 A CN107918322 A CN 107918322A CN 201711172291 A CN201711172291 A CN 201711172291A CN 107918322 A CN107918322 A CN 107918322A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pumping unit
control
port
microcontroller
telecommunication network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711172291.2A
Other languages
English (en)
Inventor
翁自勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Ting Miao Software Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Ting Miao Software Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Ting Miao Software Technology Co Ltd filed Critical Zhengzhou Ting Miao Software Technology Co Ltd
Priority to CN201711172291.2A priority Critical patent/CN107918322A/zh
Publication of CN107918322A publication Critical patent/CN107918322A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25032—CAN, canbus, controller area network bus
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25251—Real time clock
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2612—Data acquisition interface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及远程控制***技术领域，尤其是一种基于远程网络指令的智能控制终端，包括一个STM32F103的嵌入式单片机，所述单片机连接有LORA通讯模块、数据存储器、开关量接口电路，所述开关量接口电路连接一个DI端口以及三个DO端口；所述单片机还连接有一个AI端口，用于抽油机油管压力检测模拟量4‑20mA输入；以及一个RDT端口，用于抽油机现场温度检测输入。本发明结构设计合理，利用温度、压力等传感器，对抽油机现场数据实时采集并进行判断和高速处理，通过LORA无线方式逐级传送到中央控制室主站***，能够实现抽油机远程测控管理。

Description

一种基于远程网络指令的智能控制终端
技术领域
本发明涉及远程控制***技术领域，尤其是一种基于远程网络指令的智能控制终端。
背景技术
目前，大多数油田的油井分散、环境复杂，设备故障以及人为因素造成的停井现象不能及时发现和处理，严重影响原油产量；人工巡井效率低、消耗大，抽油机设备利用率低。抽油机作为油田主要的耗能大户，是油田安全生产和节能减排的管理重点，设备投资费用大、运营成本高、安全生产作业保障困难重重的问题是目前亟待解决的重要课题。
物联网的发展给油田油气生产带来了便利，物联网技术与智慧化产品的融合使得基于物联网的抽油机智能测控终端的研发成为可能。根据走访调研，鉴于目前油田抽油机的监控管理的上述普遍情况,研发设计基于物联网的抽油智能测控终端具有十分现实的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供一种基于远程网络指令的智能控制终端。
本发明解决技术问题采用的技术方案为：一种基于远程网络指令的智能控制终端，包括一个STM32F103的嵌入式单片机，所述单片机连接有LORA通讯模块、数据存储器、开关量接口电路，所述开关量接口电路连接一个DI端口以及三个DO端口；所述单片机还连接有一个AI端口，用于抽油机油管压力检测模拟量4-20mA输入；以及一个RDT端口，用于抽油机现场温度检测输入。
所述单片机连接有时钟单元，提供嵌入式单片机工作时钟和***时间实时时钟。
所述单片机连接有人机界面，用于本终端的人机对话。
所述单片机连接有CAN端口，提供CAN总线连接。
所述DI端口作为无源接点开关量输入，用于抽油机运行与停止状态反馈接点接入；
三个DO端口包括DO1、DO2、DO3，其中，
DO1作为继电器干接点脉冲输出，用于上电启动或中央控制室控制运行抽油机；
DO2作为继电器干接点脉冲输出，用于抽油机停止控制；
DO3作为继电器干接点输出，用于抽油机现场语音告警。
进一步的，还包括数个运算放大器，用于放大来自现场传感器的测量数据。
所述单片机连接有一套电参量端口，用于检测抽油机的电压、电流、有功、无功、功率因数、用电量、相序、过负荷、缺相、零序电流、能效分析。
其中，所述DO3端口连接有语音报警装置，所述语音报警装置设置有报警时间调整装置。
所述STM32F103单片机与LORA通讯模块采用标准RS232通讯接口协议；STM32F103单片机与CAN通讯接口支持标准MODBUS-RTU通讯协议。
本发明所具有的有益效果是：1、采用高可靠性的嵌入式芯片，集采集、运算、存储、控制、显示、通讯于一体，结构紧凑，性价比高。
2、独创的脉冲开关控制模式，功率小、可靠性高、故障率极低。
3、独创的间歇可自定义工作模式，极大地节约了能源，提高了出油率。
4、采用新型的LORA通讯模式，干扰小，可靠性高，经济性高。
5、特殊的软硬件优化设计方式，克服了高温、高寒、高风沙对智能终端可靠性的影响。
6、来电自动启抽DO1。延时时间可设定，默认为30秒。
说明：来电后，来电延时30秒，时间到后，控制输出继电器抽油机启动。
7、抽油机状态监测、远传。
8、语音报警功能(例如：抽油机马上启动，请注意安全)，时间可以设定。(只输出语音信号，便于用户外接扬声器)。
9、温度监测：可接入检测一路温度RTD信号，温度报警值可设定，超过设定值时，停机。
10、压力监测：可接入检测一路压力信号。
11、按键：功能按键设置带权限，防止任意人员修改技术参数。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为本发明所述STM32F103单片机的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做以下详细说明。
如图1、图2所示，本发明包括STM32F103单片机、LORA无线模块、数据存储器、时钟单元、DI端口、DO端口、AI端口、RDT温度端口、CAN通讯端口、电参量端口、人机界面接口。各部分描述如下：
一个STM32F103的嵌入式单片机，负责分析处理所有的采集数据和中央控制室发送的控制命令，并根据情况做出相应的判断、处理；
一个LORA无线模块，用于在线在线发送数据和接受控制命令；
一个数据存储器，用于保存测量数据；
数个运算放大器，用于放大来自现场传感器的测量数据；一套时钟单元，提供嵌入式单片机工作时钟和***时间实时时钟；
一个DI端口，DI1：无源接点开关量输入，抽油机运行与停止状态反馈接点接入；
三个DO端口，
DO1：继电器干接点脉冲输出，上电启动或中央控制室控制运行抽油机；
DO2：继电器干接点脉冲输出，抽油机停止控制；
DO3：继电器干接点输出，抽油机现场语音告警；
一个AI端口，用于抽油机油管压力检测模拟量4-20mA输入；
一个RDT端口，用于抽油机现场温度检测输入，可接3线PT100热电阻；
一个CAN端口，提供CAN总线连接；
一套电参量端口，用于检测抽油机的电压、电流、有功、无功、功率因数、用电量、相序、过负荷、缺相、零序电流,能效分析等。
一个人机界面，用于本终端的人机对话。
本发明的方法，包括：
数据采集以STM32F103单片机为核心，依次采集多种抽油机数据，自动与可编程内设参数比较、智能处理、判断，并根据判断结果执行进一步操作。
本发明的数据传输采用无线网络LORA通讯传输
数据；也可通过串行CAN端口MODBUS-RTU协议传输。
本发明可以根据中央控制室主站的控制指令，对抽油机完成启动和停止控制。
本发明的现场语音告警和自动报警停止和重启采用一种先进、实用的设计方法。
本发明利用温度、压力等传感器，对抽油机现场数据实时采集并进行判断和高速处理，通过LORA无线方式逐级传送到中央控制室主站***；采用独创的脉冲开关模式和间歇抽油工作方式，也可由主站***进行抽油机运行与停止的控制；启动运行时具有现场语音告警和启动倒计时功能；当温度超限报警或超限报警解除时能够自动停止和运行抽油机，从而能够实现抽油机远程测控管理。
如图2所示，在抽油机智能测控终端中STM32F103单片机是本发明的核心技术。
步骤a，根据中央控制室主主发送的指令，判断其合法性，若成功接受数据，即执行远程测控，否则执行本地测控；并等待数据返回。
步骤b，依次读取抽油机现场的所有参数：DI端口、DO端口、AI端口、RDT端口、电参量端口。
步骤c，STM32F103单片机根据***初始化数据以及端口数据，自动判断***是否报警，包括接点自诊断、油管温度超限、油管压力超限等。
步骤d，报警解除前一时刻的报警状态保存在历史数据存储器中，当报警解除后可保存其标志位状态。
步骤e，根据本装置内部参数设置，报警解除后会有一定的延时间隔检测，避免抽油机频繁启动。
步骤f，在前一刻未报警或报警解除延迟时间到达后，抽油机DO1将运行输出，此时，抽油机停止DO2和故障报警DO3要求关联输出。

Claims (6)

1.一种基于远程网络指令的智能控制终端，包括一个STM32F103的嵌入式单片机，其特征在于：所述单片机连接有LORA通讯模块、数据存储器、开关量接口电路，所述开关量接口电路连接一个DI端口以及三个DO端口；所述单片机还连接有一个AI端口，用于抽油机油管压力检测模拟量4-20mA输入；以及一个RDT端口，用于抽油机现场温度检测输入；
所述单片机连接有时钟单元，提供嵌入式单片机工作时钟和***时间实时时钟；
所述单片机连接有人机界面，用于本终端的人机对话；
所述单片机连接有CAN端口，提供CAN总线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于远程网络指令的智能控制终端，其特征在于：所述DI端口作为无源接点开关量输入，用于抽油机运行与停止状态反馈接点接入；
三个DO端口包括DO1、DO2、DO3，其中，
DO1作为继电器干接点脉冲输出，用于上电启动或中央控制室控制运行抽油机；
DO2作为继电器干接点脉冲输出，用于抽油机停止控制；
DO3作为继电器干接点输出，用于抽油机现场语音告警。
3.根据权利要求1所述的一种基于远程网络指令的智能控制终端，其特征在于：还包括数个运算放大器，用于放大来自现场传感器的测量数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于远程网络指令的智能控制终端，其特征在于：所述单片机连接有一套电参量端口，用于检测抽油机的电压、电流、有功、无功、功率因数、用电量、相序、过负荷、缺相、零序电流、能效分析。
5.根据权利要求1所述的一种基于远程网络指令的智能控制终端，其特征在于：所述DO3端口连接有语音报警装置，所述语音报警装置设置有报警时间调整装置。
6.根据权利要求1所述的一种基于远程网络指令的智能控制终端，其特征在于：所述STM32F103单片机与LORA通讯模块采用标准RS232通讯接口协议；STM32F103单片机与CAN通讯接口支持标准MODBUS-RTU通讯协议。
CN201711172291.2A 2017-11-22 2017-11-22 一种基于远程网络指令的智能控制终端 Pending CN107918322A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711172291.2A CN107918322A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种基于远程网络指令的智能控制终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711172291.2A CN107918322A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种基于远程网络指令的智能控制终端

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107918322A true CN107918322A (zh) 2018-04-17

Family

ID=61896807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711172291.2A Pending CN107918322A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种基于远程网络指令的智能控制终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107918322A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108412482A (zh) * 2018-05-23 2018-08-17 大庆市亿动科技有限公司 基于lora技术的油井综合参数测控***
CN113353837A (zh) * 2021-06-10 2021-09-07 南京音飞储存设备（集团）股份有限公司 一种行走小车的顶升换向控制单元、控制方法及行走小车

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206515667U (zh) * 2017-03-03 2017-09-22 河南威盛电气有限公司 基于物联网的抽油机智能测控终端

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206515667U (zh) * 2017-03-03 2017-09-22 河南威盛电气有限公司 基于物联网的抽油机智能测控终端

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108412482A (zh) * 2018-05-23 2018-08-17 大庆市亿动科技有限公司 基于lora技术的油井综合参数测控***
CN113353837A (zh) * 2021-06-10 2021-09-07 南京音飞储存设备（集团）股份有限公司 一种行走小车的顶升换向控制单元、控制方法及行走小车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102207307B (zh) 采暖***网络智能控制装置
CN106855703A (zh) 基于物联网的抽油机智能测控终端
CN107608281A (zh) 一种水利测控信息终端
CN104571055A (zh) 一种基于物联网的智能家居监控***
CN107656467A (zh) 一种基于物联网配电管理***及其在线监控的方法
CN107945052A (zh) 一种配电自动化终端信息全过程自动接入方法
CN106482789A (zh) 基于单片机的无线环境监测***及方法
CN101393245A (zh) 一种变压器综合监控仪
CN101739042A (zh) 基于单片机的网络化温度监控仪
CN102841596A (zh) 一种电力箱柜柜门状态智能监测方法
CN107918322A (zh) 一种基于远程网络指令的智能控制终端
CN206515667U (zh) 基于物联网的抽油机智能测控终端
CN206725985U (zh) 一种基于wsn的智能家居安防***
CN107765618A (zh) 基于物联网的污水监控***及其监控方法
CN107203174A (zh) 基于物联网的泵站测控信息智能终端
CN204259555U (zh) 一种豆芽机
CN201278008Y (zh) 一种变压器综合监控仪
CN207352416U (zh) 一种水利测控信息终端
CN206074037U (zh) 一种基于物联网的配电环网柜精细化监测***
CN208422100U (zh) 一种具有远程故障监测功能的电能表采集器
CN109884962A (zh) 智能儿童游泳盆控制***和方法及服务器***
CN206541190U (zh) 基于物联网的泵站测控信息智能终端
CN116155759A (zh) 一种网络机房的监控装置以及方法
CN104929196A (zh) 基于物联网的二次供水***
CN205484391U (zh) 一种智能型转速测控装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180417