CN202659181U

CN202659181U - 多功能洗井监测控制仪

Info

Publication number: CN202659181U
Application number: CN 201220257143
Authority: CN
Inventors: 刘霞; 李文; 王庆红; 姚建红; 刘继承; 段志伟; 殷海双; 宋金波; 路敬袆; 赵志华
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2022-06-01

Abstract

一种多功能洗井监测控制仪。主要解决现有洗井监测装置功能简单、无法实现数据传送等问题。其特征在于：所述控制仪还包括电压检测模块、电流检测模块、脉冲检测模块、RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块；其中，电压检测模块、电流检测模块和脉冲检测模块上的检测信号输出端分别连接到所述中央控制模块中单片机的对应检测信号输入端，RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块的数据输入、输出端分别与中央控制模块中单片机的对应双向I/O口相连接。本种监测控制仪能够以数值和波形图的方式监测现场的温度、压力、流量信息，并且能够近或远距离与上位机通信；从而实现洗井监测装置的功能多样化。

Description

多功能洗井监测控制仪

技术领域

本实用新型涉及一种多功能洗井监测控制仪。具体的说，是涉及一种对油田洗井装置的监测与控制的仪器。

背景技术

目前，洗井监控仪有多种，但大多数洗井监测控制仪存储容量较小，也无法存贮到U盘；可以与上位机进行通信，但传送距离短；显示器采用数码管显示器或小屏液晶显示器，有的只能显示采集数据数字信息而无法显示图形，显示信息量少。这些在实际工作中都带来了许多困难。

发明内容

为了解决背景技术中给出的现有技术问题，本实用新型提供多功能洗井监测控制仪，该种洗井监测控制仪可以将采集到的信息以文件的形式存储到U盘中，存储容量大；可以实现近距离以及远距离与上位机的通信；不仅可以以数值的方式还能以波形图的方式监测现场的温度、压力、流量信息；可实现洗井过程的自动控制以及手动控制的切换；可以以图形的方式打印采集的数据信息以及采集的时间；本洗井监测控制仪的所有功能可以根据液晶显示器上的菜单通过按键进行功能选择。

本实用新型的技术方案是：该种多功能洗井监测控制仪，包括一个由单片机构成的中央控制模块以及与所述中央控制模块相配合的液晶显示模块、键盘处理模块、打印模块、报警模块、电磁阀控制模块和时钟模块等常规组成部件，其独特在于：所述洗井监测控制仪还包括电压检测模块、电流检测模块、脉冲检测模块、RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块；其中，所述电压检测模块、电流检测模块和脉冲检测模块上的检测信号输出端分别连接到所述中央控制模块中单片机的对应检测信号输入端，所述RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块的数据输入、输出端分别与所述中央控制模块中单片机的对应双向I/O口相连接。

优化实施方案为，所述单片机为C8051单片机芯片；所述USB数据存储模块选用CH375存储芯片，键盘处理模块的驱动芯片选用HD7279芯片。

本实用新型具有如下有益效果：本种多功能洗井监测控制仪由电压、电流、脉冲检测模块、RS232及RS485远程数据传输模块、液晶显示模块、键盘处理模块、打印模块、USB数据存储模块、电磁阀控制模块、报警模块、时钟模块以及中央控制模块组成。该多功能洗井监测控制仪通过对现场温度、压力仪表的1～5V电压信号或4～20mA电流信号以及流量计的脉冲信号进行检测，液晶显示模块将实时显示现场各路温度、压力、流量数据信息，同时将数据传送给中央控制模块，中央控制模块根据油井热洗理论和油井结垢、结蜡的实际情况控制每一道工序洗井液的流量和时间，同时根据来水温度和回水温度向电磁阀控制模块送出控制命令控制洗井工作的起停。同时还可以通过USB接口将采集数据存储到U盘上，并且可把采集的数据实时的传给上位机进行统计分析。该仪器各功能以菜单形式进行显示，用按键进行选择，便于使用。

附图说明：

图1是本实用新型的组成结构图。

图2是本实用新型的电压检测模块的电路图。

图3是本实用新型的中央控制模块的电路图。

图4是本实用新型的时钟模块的电路图。

图5是本实用新型的电磁阀控制模块的电路图。

图6是本实用新型的RS232模块的电路图。

图7是本实用新型的液晶显示模块的电路图。

图8是本实用新型的USB数据存储模块的电路图。

图9是本实用新型的键盘处理模块的电路图。

图10是本实用新型的电流检测模块的电路图。

图11是本实用新型的脉冲检测模块的电路图。

图12是本实用新型的报警模块的电路图。

图13是本实用新型的RS485远程数据传输模块的电路图。

图14是本实用新型的打印模块的电路图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种多功能洗井监测控制仪，包括一个由单片机构成的中央控制模块以及与所述中央控制模块相配合的液晶显示模块、键盘处理模块、打印模块、报警模块、电磁阀控制模块和时钟模块等常规组件，其独特之处在于：所述洗井监测控制仪还包括电压检测模块、电流检测模块、脉冲检测模块、RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块；其中，所述电压检测模块、电流检测模块和脉冲检测模块上的检测信号输出端分别连接到所述中央控制模块中单片机的对应检测信号输入端，所述RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块的数据输入、输出端分别与所述中央控制模块中单片机的对应双向I/O口相连接。

具体实现时，优选方案为：所述单片机为C8051单片机芯片；所述USB数据存储模块选用CH375存储芯片。

图2、图10和图11分别是本实用新型的电压、电流、脉冲检测模块的电路图。该模块从左到右依次是电压检测模块、电流检测模块和脉冲检测模块，电压检测模块的运放选择LM324带有真差动输入的四运算放大器，它具有短路保护输出、真差动输入级、具有内部补偿的功能、共模范围扩展到负电源、行业标准的引脚排列、输入端具有静电保护功能等一系列优良性能。现场温度、压力仪表的1～5V电压信号通过ADY0管脚送入到电压检测模块中，通过IN0管脚与图3中的S31的1管脚相连，通过S31与J1相连， 4～20mA电流信号通过ADL4与图3中的S31的4管脚和J1相连，流量计的脉冲信号通过施密特触发器U3B与图3中的36管脚相连，将脉冲信号传递给单片机。

图3是本实用新型的中央控制模块的电路图。主控芯片选择C8051F120，可编程速率最大可达到100Ksps，可多达8个外部输入，可编程为单端输入和差分输入，片内调试电路提供全速，非侵入式的在线调试。既满足了本***的设计要求，也满足了日后扩展的需求。通过其与其他器件的连接来接收信号和控制器件。它主要和电压、电流、脉冲检测模块、RS232及RS485远程数据传输模块、液晶显示模块、键盘处理模块、打印模块、USB数据存储模块、电磁阀控制模块、报警模块、时钟模块相连。

图4和图12分别是本实用新型的时钟、报警模块的电路图。时钟模块电路主要选用美国DALLAS公司的DS12887时钟日历芯片U55，U55的4-11管脚通过总线与图3中J1的总线相连，J1通过与U55的相连获得精准的时钟信号；报警电路模块主要由高速的硅栅CMOS器件IC51D和喇叭B51组成，IC51D的输出端通过一个100K的电阻与B51的一段相连，图3的J1中的31管脚和IC51D的输入端相连，控制其使B51发声。

图5是本实用新型的电磁阀控制模块的电路图。它由电流环路发生器J71、NPN型三极管Q71主要组成，J71的管脚2和图3中的J1的100管脚相连，1管脚通过一个5K的电阻与地相连，J71的4管脚直接和输出端J72的2管脚相连，J71的5、6、7管脚分别与Q71的发射极、基极、集电极相连，用以控制J72的1管脚电压。

图6和图13分别是本实用新型的RS232及RS485远程数据传输模块的电路图。RS232远程传输模块主要由MAX232组成，它是一种单电源电平转换芯片，专门为RS-232标准串口设计的，管脚C1+和C1，管脚C2+和C2之间连了一个0.1uF是电容，T1 IN和R1 OUT分别和图3中的J1的62、61管脚相连；RS485远程数据传输模块主要由MAX485组成，它是专门为RS-485标准串口设计的，结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI管脚分别是接收器的输出和驱动器的输入端，只需与J1的60和59管脚连接即可，RE和DE管脚分别是接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态。

图7和图14分别是本实用新型的液晶显示、打印模块的电路图。液晶显示模块的控制器J54选用RA8835，它的4、5管脚分别连接图3中的J1的91、92管脚，使J1通过J54对液晶显示内容进行控制；微型打印机J55的8个数据管脚D0到D7分别对应与图3中的J1的46到39管脚相连，J55的P50到P52管脚分别与J1的88到86管脚相连，对其进行查询等动作。

图8是本实用新型的USB数据存储模块的电路图。它包括USB移动存储设备接口芯片CH375、USB存储器、一个发光二极管D1、一个12MHZ的晶振Y375等组成；CH375的10、11管脚连接USB的插口VSS，通过插口连接电脑等上位机，在13、14管脚之间加上12MHZ的晶振提供稳定的时钟信号，在24管脚加一个发光二极管以判断设备是否正常工作，CH375的15到22管脚连接到的存储器J56的9到16管脚，将从电脑上接收的数据存储在J56中。

图9是本实用新型的键盘处理模块的电路图。它包括一个64键键盘控制器HD7279、一个32键的键盘矩阵、16个限流电阻组成。HD7279对应的6、7、8管脚和图3的C8051F120对应的32、30、29管脚相连，将键盘矩阵的信息通过HD7279传递给单片机，并且内含去抖电路。

Claims

1.一种多功能洗井监测控制仪，包括一个由单片机构成的中央控制模块以及与所述中央控制模块相配合的液晶显示模块、键盘处理模块、打印模块、报警模块、电磁阀控制模块和时钟模块，其特征在于：所述洗井监测控制仪还包括电压检测模块、电流检测模块、脉冲检测模块、RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块；其中，所述电压检测模块、电流检测模块和脉冲检测模块上的检测信号输出端分别连接到所述中央控制模块中单片机的对应检测信号输入端，所述RS232通信模块、RS485远程通信模块以及USB数据存储模块的数据输入、输出端分别与所述中央控制模块中单片机的对应双向I/O口相连接。

2.根据权利要求1所述的多功能洗井监测控制仪，其特征在于：所述单片机为C8051单片机芯片；所述USB数据存储模块选用CH375存储芯片。