專利名稱：多功能洗井監(jiān)測控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種多功能洗井監(jiān)測控制儀。具體的說，是涉及ー種對油田洗井裝置的監(jiān)測與控制的儀器。
背景技術(shù)：
目前，洗井監(jiān)控儀有多種，但大多數(shù)洗井監(jiān)測控制儀存儲容量較小，也無法存貯 到U盤；可以與上位機(jī)進(jìn)行通信，但傳送距離短；顯示器采用數(shù)碼管顯示器或小屏液晶顯示器，有的只能顯示采集數(shù)據(jù)數(shù)字信息而無法顯示圖形，顯示信息量少。這些在實際工作中都帶來了許多困難。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中給出的現(xiàn)有技術(shù)問題，本實用新型提供多功能洗井監(jiān)測控制儀，該種洗井監(jiān)測控制儀可以將采集到的信息以文件的形式存儲到U盤中，存儲容量大；可以實現(xiàn)近距離以及遠(yuǎn)距離與上位機(jī)的通信；不僅可以以數(shù)值的方式還能以波形圖的方式監(jiān)測現(xiàn)場的溫度、壓力、流量信息；可實現(xiàn)洗井過程的自動控制以及手動控制的切換；可以以圖形的方式打印采集的數(shù)據(jù)信息以及采集的時間；本洗井監(jiān)測控制儀的所有功能可以根據(jù)液晶顯示器上的菜單通過按鍵進(jìn)行功能選擇。本實用新型的技術(shù)方案是該種多功能洗井監(jiān)測控制儀，包括一個由單片機(jī)構(gòu)成的中央控制模塊以及與所述中央控制模塊相配合的液晶顯示模塊、鍵盤處理模塊、打印模塊、報警模塊、電磁閥控制模塊和時鐘模塊等常規(guī)組成部件，其獨(dú)特在干所述洗井監(jiān)測控制儀還包括電壓檢測模塊、電流檢測模塊、脈沖檢測模塊、RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊；其中，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊和脈沖檢測模塊上的檢測信號輸出端分別連接到所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)檢測信號輸入端，所述RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)輸入、輸出端分別與所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)雙向I/O ロ相連接。優(yōu)化實施方案為，所述單片機(jī)為C8051單片機(jī)芯片；所述USB數(shù)據(jù)存儲模塊選用CH375存儲芯片，鍵盤處理模塊的驅(qū)動芯片選用HD7279芯片。本實用新型具有如下有益效果本種多功能洗井監(jiān)測控制儀由電壓、電流、脈沖檢測模塊、RS232及RS485遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊、液晶顯示模塊、鍵盤處理模塊、打印模塊、USB數(shù)據(jù)存儲模塊、電磁閥控制模塊、報警模塊、時鐘模塊以及中央控制模塊組成。該多功能洗井監(jiān)測控制儀通過對現(xiàn)場溫度、壓カ儀表的I 5V電壓信號或4 20mA電流信號以及流量計的脈沖信號進(jìn)行檢測，液晶顯示模塊將實時顯示現(xiàn)場各路溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)信息，同時將數(shù)據(jù)傳送給中央控制模塊，中央控制模塊根據(jù)油井熱洗理論和油井結(jié)垢、結(jié)蠟的實際情況控制每一道エ序洗井液的流量和時間，同時根據(jù)來水溫度和回水溫度向電磁閥控制模塊送出控制命令控制洗井工作的起停。同時還可以通過USB接ロ將采集數(shù)據(jù)存儲到U盤上，并且可把采集的數(shù)據(jù)實時的傳給上位機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計分析。該儀器各功能以菜單形式進(jìn)行顯示，用按鍵進(jìn)行選擇，便于使用。


圖I是本實用新型的組成結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的電壓檢測模塊的電路圖。圖3是本實用新型的中央控制模塊的電路圖。圖4是本實用新型的時鐘模塊的電路圖。圖5是本實用新型的電磁閥控制模塊的電路圖。 圖6是本實用新型的RS232模塊的電路圖。圖7是本實用新型的液晶顯示模塊的電路圖。圖8是本實用新型的USB數(shù)據(jù)存儲模塊的電路圖。圖9是本實用新型的鍵盤處理模塊的電路圖。圖10是本實用新型的電流檢測模塊的電路圖。圖11是本實用新型的脈沖檢測模塊的電路圖。圖12是本實用新型的報警模塊的電路圖。圖13是本實用新型的RS485遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊的電路圖。圖14是本實用新型的打印模塊的電路圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)ー步說明由圖I所示，該種多功能洗井監(jiān)測控制儀，包括一個由單片機(jī)構(gòu)成的中央控制模塊以及與所述中央控制模塊相配合的液晶顯示模塊、鍵盤處理模塊、打印模塊、報警模塊、電磁閥控制模塊和時鐘模塊等常規(guī)組件，其獨(dú)特之處在于所述洗井監(jiān)測控制儀還包括電壓檢測模塊、電流檢測模塊、脈沖檢測模塊、RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊；其中，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊和脈沖檢測模塊上的檢測信號輸出端分別連接到所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)檢測信號輸入端，所述RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)輸入、輸出端分別與所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)雙向I/O ロ相連接。具體實現(xiàn)時，優(yōu)選方案為所述單片機(jī)為C8051單片機(jī)芯片；所述USB數(shù)據(jù)存儲模塊選用CH375存儲芯片。圖2、圖10和圖11分別是本實用新型的電壓、電流、脈沖檢測模塊的電路圖。該模塊從左到右依次是電壓檢測模塊、電流檢測模塊和脈沖檢測模塊，電壓檢測模塊的運(yùn)放選擇LM324帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器，它具有短路保護(hù)輸出、真差動輸入級、具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?、共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列、輸入端具有靜電保護(hù)功能等一系列優(yōu)良性能。現(xiàn)場溫度、壓カ儀表的I 5V電壓信號通過ADYO管腳送入到電壓檢測模塊中，通過INO管腳與圖3中的S31的I管腳相連，通過S31與Jl相連，4 20mA電流信號通過ADL4與圖3中的S31的4管腳和Jl相連，流量計的脈沖信號通過施密特觸發(fā)器U3B與圖3中的36管腳相連，將脈沖信號傳遞給單片機(jī)。圖3是本實用新型的中央控制模塊的電路圖。主控芯片選擇C8051F120，可編程速率最大可達(dá)到lOOKsps，可多達(dá)8個外部輸入，可編程為單端輸入和差分輸入，片內(nèi)調(diào)試電路提供全速，非侵入式的在線調(diào)試。既滿足了本系統(tǒng)的設(shè)計要求，也滿足了日后擴(kuò)展的需求。通過其與其他器件的連接來接收信號和控制器件。它主要和電壓、電流、脈沖檢測模塊、RS232及RS485遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊、液晶顯示模塊、鍵盤處理模塊、打印模塊、USB數(shù)據(jù)存儲模塊、電磁閥控制模塊、報警模塊、時鐘模塊相連。圖4和圖12分別是本實用新型的時鐘、報警模塊的電路圖。時鐘模塊電路主要選用美國DALLAS公司的DS12887時鐘日歷芯片U55，U55的4_11管腳通過總線與圖3中Jl的總線相連，Jl通過與U55的相連獲得精準(zhǔn)的時鐘信號；報警電路模塊主要由高速的硅柵CMOS器件IC51D和喇叭B51組成，IC51D的輸出端通過ー個100K的電阻與B51的一段相連，圖3的Jl中的31管腳和IC51D的輸入端相連，控制其使B51發(fā)聲。圖5是本實用新型的電磁閥控制模塊的電路圖。它由電流環(huán)路發(fā)生器J71、NPN型三極管Q71主要組成，J71的管腳2和圖3中的Jl的100管腳相連，I管腳通過ー個5K的電阻與地相連，J71的4管腳直接和輸出端J72的2管腳相連，J71的5、6、7管腳分別與Q71的發(fā)射極、基極、集電極相連，用以控制J72的I管腳電壓。圖6和圖13分別是本實用新型的RS232及RS485遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊的電路圖?！S232遠(yuǎn)程傳輸模塊主要由MAX232組成，它是ー種單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，專門為RS-232標(biāo)準(zhǔn)串ロ設(shè)計的，管腳Cl+和Cl，管腳C2+和C2之間連了ー個0. IuF是電容，Tl IN和Rl OUT分別和圖3中的Jl的62、61管腳相連；RS485遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸模塊主要由MAX485組成，它是專門為RS-485標(biāo)準(zhǔn)串ロ設(shè)計的，結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡單，內(nèi)部含有一個驅(qū)動器和接收器。RO和DI管腳分別是接收器的輸出和驅(qū)動器的輸入端，只需與Jl的60和59管腳連接即可，RE和DE管腳分別是接收和發(fā)送的使能端，當(dāng)/RE為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng)DE為邏輯I時，器件處于發(fā)送狀態(tài)。圖7和圖14分別是本實用新型的液晶顯示、打印模塊的電路圖。液晶顯示模塊的控制器J54選用RA8835，它的4、5管腳分別連接圖3中的Jl的91、92管腳，使Jl通過J54對液晶顯示內(nèi)容進(jìn)行控制；微型打印機(jī)J55的8個數(shù)據(jù)管腳DO到D7分別對應(yīng)與圖3中的Jl的46到39管腳相連，J55的P50到P52管腳分別與Jl的88到86管腳相連，對其進(jìn)行
查詢等動作。圖8是本實用新型的USB數(shù)據(jù)存儲模塊的電路圖。它包括USB移動存儲設(shè)備接ロ芯片CH375、USB存儲器、ー個發(fā)光二極管D1、ー個12MHZ的晶振Y375等組成；CH375的10、11管腳連接USB的插ロ VSS，通過插ロ連接電腦等上位機(jī)，在13、14管腳之間加上12MHZ的晶振提供穩(wěn)定的時鐘信號，在24管腳加ー個發(fā)光二極管以判斷設(shè)備是否正常工作，CH375的15到22管腳連接到的存儲器J56的9到16管腳，將從電腦上接收的數(shù)據(jù)存儲在J56中。圖9是本實用新型的鍵盤處理模塊的電路圖。它包括ー個64鍵鍵盤控制器HD7279、ー個32鍵的鍵盤矩陣、16個限流電阻組成。HD7279對應(yīng)的6、7、8管腳和圖3的C8051F120對應(yīng)的32、30、29管腳相連，將鍵盤矩陣的信息通過HD7279傳遞給單片機(jī)，并且內(nèi)含去抖電路。
權(quán)利要求1.一種多功能洗井監(jiān)測控制儀，包括一個由單片機(jī)構(gòu)成的中央控制模塊以及與所述中央控制模塊相配合的液晶顯示模塊、鍵盤處理模塊、打印模塊、報警模塊、電磁閥控制模塊和時鐘模塊，其特征在干所述洗井監(jiān)測控制儀還包括電壓檢測模塊、電流檢測模塊、脈沖檢測模塊、RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊；其中，所述電壓檢測模塊、電流檢測模塊和脈沖檢測模塊上的檢測信號輸出端分別連接到所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)檢測信號輸入端，所述RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)輸入、輸出端分別與所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)雙向I/O ロ相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能洗井監(jiān)測控制儀，其特征在于所述單片機(jī)為C8051單片機(jī)芯片；所述USB數(shù)據(jù)存儲模塊選用CH375存儲芯片。
專利摘要一種多功能洗井監(jiān)測控制儀。主要解決現(xiàn)有洗井監(jiān)測裝置功能簡單、無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送等問題。其特征在于所述控制儀還包括電壓檢測模塊、電流檢測模塊、脈沖檢測模塊、RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊；其中，電壓檢測模塊、電流檢測模塊和脈沖檢測模塊上的檢測信號輸出端分別連接到所述中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)檢測信號輸入端，RS232通信模塊、RS485遠(yuǎn)程通信模塊以及USB數(shù)據(jù)存儲模塊的數(shù)據(jù)輸入、輸出端分別與中央控制模塊中單片機(jī)的對應(yīng)雙向I/O口相連接。本種監(jiān)測控制儀能夠以數(shù)值和波形圖的方式監(jiān)測現(xiàn)場的溫度、壓力、流量信息，并且能夠近或遠(yuǎn)距離與上位機(jī)通信；從而實現(xiàn)洗井監(jiān)測裝置的功能多樣化。
文檔編號E21B21/08GK202659181SQ20122025714
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉霞, 李文, 王慶紅, 姚建紅, 劉繼承, 段志偉, 殷海雙, 宋金波, 路敬袆, 趙志華 申請人:東北石油大學(xué)