CN203012945U - 一种用于综合录井仪的数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于综合录井仪的数据采集装置，其包含：控制模块；与所述控制模块相连接的面板显示模块和通讯接口模块；以及分别与所述控制模块、面板显示模块和通讯接口模块的电源模块；所述控制模块包含主控制器，分别与所述主控制器相连接的控制器局域网络模块、全球定位***模块、输入/输出模块、通用分组无线服务模块、USB模块、RS232模块和以太网模块。本实用新型具有高稳定性和高可靠性，完全解决CAN现场总线***对于上位机过于依赖的问题，避免由于上位机硬件升级或操作***升级或死机而使得CAN现场数据总线***不能正常工作的情况发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集装置，具体是指一种用于综合录井仪的DAM（DATA ACQUISITION UNIT，数据采集单元）数据采集装置。
背景技术
综合录井仪是一种应用于石油勘探现场的大型录井设备，在钻井的同时提供井场各种资料的实时监测、数据记录等工作。所述综合录井仪集合了机电一体化、气体分析、地质分析及计算机技术等多种参数综合运用。综合录井仪配置的各类传感器及CAN总线信号处理传输***能够实现CAN总线现场传感器的数据采集，以及实现现场仪表之间、仪表与控制室之间的全数字化传输和通讯。
现有技术中，CAN总线现场传感器的数据采集和传输是采用CAN适配卡和打点卡来实现的。在实际应用中这种方式会频繁出现各种问题，例如由于工控机硬件升级或Windows***升级，导致采集***软件不兼容；或者由于工控机的掉电或死机，导致数据采集停止，录井数据丢失等。
因此，根据以上所述的现状，非常有必要提出一种用于综合录井仪的高稳定性、高可靠性的数据采集装置，来替代目前所使用的CAN适配卡和打点卡。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于综合录井仪的数据采集装置，具有高稳定性和高可靠性，完全解决CAN现场总线***对于上位机过于依赖的问题，避免由于上位机硬件升级或操作***升级或死机而使得CAN现场数据总线***不能正常工作的情况发生。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于综合录井仪的数据采集装置，其包含：控制模块；与所述控制模块相连接的面板显示模块和通讯接口模块；以及分别与所述控制模块、面板显示模块和通讯接口模块的电源模块；所述控制模块包含主控制器，分别与所述主控制器相连接的控制器局域网络模块、全球定位***模块、输入/输出模块、通用分组无线服务模块、USB模块、RS232模块和以太网模块。
所述电源模块将交流市电转换为直流电压，为所述控制模块、面板显示模块和通讯接口模块提供工作用电。
所述控制器局域网络模块与综合录井仪的控制器局域网络节点相连接，获取录井现场的控制器局域网络传感器所采集到的数据。
所述面板显示模块包含电源指示单元、通讯指示单元和控制器局域网络通道指示单元；所述电源指示单元与电源模块相连接；所述通讯指示单元分别与全球定位***模块、通用分组无线服务模块和以太网模块相连接；所述控制器局域网络通道指示单元与控制器局域网络模块相连接。
所述通讯接口模块包含：与所述控制器局域网络模块相连接的控制器局域网络总线接口；与所述全球定位***模块相连接的全球定位***天线接口；与所述输入/输出模块相连接的输入/输出接口；与所述通用分组无线服务模块相连接的通用分组无线服务天线接口；与所述RS232模块相连接的RS232接口；与所述以太网模块相连接的以太网接口；与所述USB模块相连接的USB接口。
综上所述，本实用新型所述的用于综合录井仪的数据采集装置，实现了CAN现场总线***与上位机***从硬件到软件的完全分离，可以完全解决CAN现场总线***对于上位机的依赖，不会发生由于上位机硬件的升级或操作***的升级使得CAN现场数据总线***不能正常工作的情况，甚至上位机“死机”也不会影响CAN现场数据总线***的正常工作。
其次，本实用新型形成了硬件开发工作和软件开发工作的分界面，有利于产品的开发和维护的明确分工，同时也提高了整个综合录井仪采集***的模块化水平，有利于提高生产效率和产品维护效率。
并且，本实用新型还增加了现场各通道信号故障的状态监测，具有简单的自诊断功能，同时还设置I/O模块进行信号输入输出，结合了打点卡的功能。
附图说明
图1为本实用新型中的用于综合录井仪的数据采集装置的结构示意图；
图2为本实用新型中的控制模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合图1和图2，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。
如图1所示，为本实用新型所提供的用于综合录井仪的数据采集装置的结构示意图。该数据采集装置包含：控制模块2；与所述控制模块2相连接的面板显示模块3和通讯接口模块4；以及分别与所述控制模块2、面板显示模块3和通讯接口模块4的电源模块1。
所述电源模块1将交流市电转换为直流电压，为所述控制模块2、面板显示模块3和通讯接口模块4提供工作用电。
本实施例中，所述电源模块1采用型号为CNA240-220S24-JS的开关电源，其是一种高效、宽温度范围的开关电源，可将交流市电220V转换为直流24V电压，为数据采集装置内的各个模块提供工作用电。
如图2所示，所述控制模块2包含主控制器5，分别与所述主控制器5相连接的CAN模块6、GPS模块7、I/O模块8、GPRS模块9、USB模块10、RS232模块11和Ethernet模块12。
本实施例中，所述主控制器5采用ARM9系列芯片，具有资源丰富，低功耗和高性能，并可装载Linux***等优点。
所述CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）模块6与综合录井仪的CAN节点相连接，获取录井现场的CAN传感器所采集到的数据，具有传输速率高，抗干扰能力强，安装方便等优点。本实施例中，所述CAN模块6最多支持64个通道，且该数据采集装置使用了48个CAN模块6，即该数据采集装置可连接48个CAN节点，从而获取录井现场的48路CAN传感器所采集到的数据。
所述GPS（Global Positioning System，全球定位***）模块7用于定位综合录井仪的具***置，并可通过WEB（万维网）或者GPRS（通用分组无线服务）等公共网络传输至任何目的地，能为业务管理带来极大的好处。
所述I/O（Input/Output，输入/输出）模块8通过I/O端口来控制综合录井仪的打点设备和备用报警设备，以代替现有***中的打点卡，从而实现打点卡的功能。
所述GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务）模块9与外部其他设备通过无线通信方式进行数据传输，相比现有的有线通信方式，具有组网灵活、扩展容易、运行费用低、维护简单、性价比高等优点。
所述USB（Universal Serial BUS，通用串行总线）模块10通过USB接口与外部计算机或其他设备进行数据传输，具有支持热插拔的优点，而且所采用的接口通用统一。本实施例中，利用主控制器ARM9芯片内嵌的USB2.0全速12Mbits/s模块作为USB模块10，可通过此通信接口与外部计算机或者其他设备进行数据传输。
所述RS232（Recommend Standard 232，推荐标准232）模块11是由电子工业协会所制定的异步传输标准接口，可通过此接口进行数据通信或者调试。
所述Ethernet（以太网）模块12用于向上位机传输CAN传感器所采集的全部数据信息。本实施例中，该Ethernet模块12是主控制器ARM9芯片的内嵌模块，具有快速、完整进行数据通信的特点。
所述面板显示模块3包含电源指示单元、通讯指示单元和CAN通道指示单元。其中，电源指示单元与所述电源模块1相连接，该电源指示单元采用单色指示灯，用于指示数据采集装置是否通电及工作状态是否正常。通讯指示单元分别与GPS模块7、GPRS模块9和Ethernet模块12相连接，该通讯指示单元采用单色指示灯，用于指示各相应通讯模块的工作状态及有否数据传输操作。CAN通道指示单元与所述CAN模块6相连接，该CAN通道指示单元采用双色指示灯，用于指示CAN节点和与CAN节点相连的CAN传感器的工作状态。
所述通讯接口模块4包含：与所述CAN模块6相连接的CAN总线接口，采用1R5000A20A120型5芯孔插座；与所述GPS模块7相连接的GPS天线接口，采用SMB天线插座；与所述I/O模块8相连接的I/O接口，采用DB型9芯插座；与所述GPRS模块9相连接的GPRS天线接口，采用SMB天线插座；与所述RS232模块11相连接的RS232接口，采用DB型9芯插座；与所述Ethernet模块12相连接的Ethernet接口，采用RJ45型插座；与所述USB模块10相连接的USB接口，采用DB型9芯插座。
综上所述，本实用新型所述的用于综合录井仪的数据采集装置，实现了CAN现场总线***与上位机***从硬件到软件的完全分离，可以完全解决CAN现场总线***对于上位机的依赖，不会发生由于上位机硬件的升级或操作***的升级使得CAN现场数据总线***不能正常工作的情况，甚至上位机“死机”也不会影响CAN现场数据总线***的正常工作。
其次，本实用新型形成了硬件开发工作和软件开发工作的分界面，有利于产品的开发和维护的明确分工，同时也提高了整个综合录井仪采集***的模块化水平，有利于提高生产效率和产品维护效率。
并且，本实用新型还增加了现场各通道信号故障的状态监测，具有简单的自诊断功能，同时还设置I/O模块进行信号输入输出，结合了打点卡的功能。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种用于综合录井仪的数据采集装置，其特征在于，包含：控制模块（2）；与所述控制模块（2）相连接的面板显示模块（3）和通讯接口模块（4）；以及分别与所述控制模块（2）、面板显示模块（3）和通讯接口模块（4）的电源模块（1）；
所述控制模块（2）包含主控制器（5），分别与所述主控制器（5）相连接的控制器局域网络模块（6）、全球定位***模块（7）、输入/输出模块（8）、通用分组无线服务模块（9）、USB模块（10）、RS232模块（11）和以太网模块（12）。
2.如权利要求1所述的用于综合录井仪的数据采集装置，其特征在于，所述电源模块（1）将交流市电转换为直流电压，为所述控制模块（2）、面板显示模块（3）和通讯接口模块（4）提供工作用电。
3.如权利要求1所述的用于综合录井仪的数据采集装置，其特征在于，所述控制器局域网络模块（6）与综合录井仪的控制器局域网络节点相连接，获取录井现场的控制器局域网络传感器所采集到的数据。
4.如权利要求3所述的用于综合录井仪的数据采集装置，其特征在于，所述面板显示模块（3）包含电源指示单元、通讯指示单元和控制器局域网络通道指示单元；
所述电源指示单元与电源模块（1）相连接；
所述通讯指示单元分别与全球定位***模块（7）、通用分组无线服务模块（9）和以太网模块（12）相连接；
所述控制器局域网络通道指示单元与控制器局域网络模块（6）相连接。
5.如权利要求3所述的用于综合录井仪的数据采集装置，其特征在于，所述通讯接口模块（4）包含：
与所述控制器局域网络模块（6）相连接的控制器局域网络总线接口；
与所述全球定位***模块（7）相连接的全球定位***天线接口；
与所述输入/输出模块（8）相连接的输入/输出接口；
与所述通用分组无线服务模块（9）相连接的通用分组无线服务天线接口；
与所述RS232模块（11）相连接的RS232接口；
与所述以太网模块（12）相连接的以太网接口；
与所述USB模块（10）相连接的USB接口。
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|---|---|---|---|---|
| CN103939085A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-07-23 | 西南石油大学 | 一种模拟现场传感器信号用于综合录井仪调试的方法 |
| CN107317829A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种录井数据采集与传输方法 |
| CN111462468A (zh) * | 2019-08-16 | 2020-07-28 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种用于rs485数据采集***的预调试方法 |
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