專利名稱：煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置領域，尤其是一種能夠對煤 層氣田產(chǎn)出水進行監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結果對水處理系統(tǒng)中的電機進行相應控制管理的煤層 氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置。
背景技術：
煤層氣田是將煤炭在井下實現(xiàn)氣化的一項新能源處理技術，現(xiàn)有的系統(tǒng)無法對煤 層氣田產(chǎn)出水進行監(jiān)測，也不能根據(jù)監(jiān)測結果對水處理系統(tǒng)中的電機進行相應控制管理， 達到去除水污染的目的。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠對煤層氣田產(chǎn)出水進行監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結果 對水處理系統(tǒng)中的電機進行相應控制管理的煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置。本實用新型的技術方案是煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，其特征是由基 站( 和主控服務器(1 組成，所述基站( 和主控服務器(1 通過無線通訊基站(11) 進行聯(lián)絡，所述基站( 與下位機(1)連接，下位機(1)分別通過導線與水質傳感器(2)和 電動機⑶連接。所述基站(5)由CPU (14)、ROM (15)、RAM (16)、UART 與 RS232 電平轉換單元(17)、 GPRS無線通信單元(18)、GPS全球定位系統(tǒng)(19) ,FLASH內存Q0)、485協(xié)議通訊接口 Ql)、 UART轉換485通訊單元0 、UART轉換232通訊單元、彩色顯示屏IXD接口 Q4)、彩 色顯示屏輸入按鍵05)和彩色顯示屏06)組成，其中，肌11(15)、1^11(16)、說1^與1 232電 平轉換單元(17)、FLASH內存QO)、UART轉換485通訊單元0 、UART轉換232通訊單元 (23)、彩色顯示屏IXD接口 04)分別與CPU (14)連接；GPRS無線通信單元(18)、GPS全球 定位系統(tǒng)(19)分別與UART與RSM2電平轉換單元(17)連接；彩色顯示屏LCD接口 Q4)、 彩色顯示屏輸入按鍵05)分別與彩色顯示屏06)連接；彩色顯示屏LCD接口 04)還與 UART轉換232通訊單元連接。所述下位機(1)由CPU(24), ROM(25), RAM(26),FLASH 內存(30)、485 協(xié)議通訊接 口(31) ,UART轉換485通訊單元(32) ,UART轉換232通訊單元(33)、接口電路(34)、電機驅 動電路DO-Dl、模擬傳感器輸入電路A1-A4組成，其中，ROMQO >RAM(26) ,FLASH內存(30)、 UART轉換485通訊單元(32)、UART轉換232通訊單元(33)、接口電路(34)分別與CPU(M) 連接；電機驅動電路D0-D1、模擬傳感器輸入電路A1-A4分別與接口電路(34)連接。本實用新型的效果是煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，由基站和主控服務 器組成，所述基站和主控服務器通過無線通訊基站進行聯(lián)絡，所述基站與下位機連接，下位 機分別通過導線與水質傳感器和電動機連接。本實用新型具有如下特點主要功能為對煤層氣田產(chǎn)出水處理監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結 果對水處理系統(tǒng)中的電機進行相應控制管理。采用三級網(wǎng)絡拓撲方式組成，即下位機、基站、和主控室服務器。基站由嵌入式系統(tǒng)組成，含有GPS全球定位系統(tǒng)和無線通訊單元實現(xiàn) 其與主控室通訊?；疽嗪写?485通訊，實現(xiàn)其與多個下位機的通訊功能?；竟芾硐?位機，實現(xiàn)與主控室服務器的信息交換功能，并負責主控室對下位機管理軟件的升級工作。 下位機由小型嵌入式系統(tǒng)組成，掛有多個水質傳感器用于煤層氣產(chǎn)出水的質量監(jiān)控。下位 機同時具有控制管理掛帶電機的功能，用于對產(chǎn)出水的處理。主控室服務器具有海量數(shù)據(jù) 存儲功能，它存儲了從各個基站上傳來的下位機的傳感器數(shù)據(jù)，以及各個基站對于掛帶電 機的處理情況。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型基站結構示意圖；圖3是本實用新型下位機機構示意圖；圖4是本實用新型工作流程圖。
具體實施方式
圖1中，煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，由基站5和主控服務器13組成，基 站5和主控服務器13通過無線通訊基站11進行聯(lián)絡，所述基站5與下位機1連接，下位機 1分別通過導線與水質傳感器2和電動機3連接。4為下位機與基站5的485串行連接線， 6為基站彩色顯示屏，7為實現(xiàn)用戶界面的輸入按鍵，8為基站無線通信天線，10為電信無線 通訊基礎設施天線，12為網(wǎng)關。圖 2 中，基站 5 由 CPU14、ROMl5, RAM16、UART 與 RS232 電平轉換單元 17、GPRS 無 線通信單元18、GPS全球定位系統(tǒng)19、FLASH內存20、485協(xié)議通訊接口 21、UART轉換485 通訊單元22、UART轉換232通訊單元23、彩色顯示屏IXD接口 24、彩色顯示屏輸入按鍵25 和彩色顯示屏洸組成，其中，R0M15、RAM16、UART與RS232電平轉換單元17、FLASH內存 20、UART轉換485通訊單元22、UART轉換232通訊單元23、彩色顯示屏LCD接口 M分別 與CPU14連接；GPRS無線通信單元18、GPS全球定位系統(tǒng)19分別與UART與RS232電平轉 換單元17連接；彩色顯示屏IXD接口 24、彩色顯示屏輸入按鍵25分別與彩色顯示屏沈連 接；彩色顯示屏IXD接口 M還與UART轉換232通訊單元(23連接。圖 3 中，下位機 1 由 CPU24、R0M25、RAM26、FLASH 內存 30、485 協(xié)議通訊接口 31、 UART轉換485通訊單元32、UART轉換232通訊單元33、接口電路34、電機驅動電路DO-Dl、 模擬傳感器輸入電路A1-A4組成，其中，R0M25、RAiC6、FLASH內存30、UART轉換485通訊單 元32、UART轉換232通訊單元33、接口電路；34分別與CPUM連接；電機驅動電路DO-Dl、模 擬傳感器輸入電路A1-A4分別與接口電路34連接。圖4中，煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)工作流程如下第一步，電源接通后，基站通過呼叫下位機開始對下位機巡檢；第二步，下位機接到基站巡檢呼叫信號后，發(fā)出回復基站巡檢的應答信號?；緦ο挛粰C的應答信號進行檢測，如果檢測結果表明應答信號正確無誤，則進 入下一步，否則回到第一步；[0021]第三步，下位機向基站上傳其傳感器信號記錄和控制狀態(tài)記錄；第四步，下位機實施對其掛帶的傳感器數(shù)據(jù)讀??；第五步，下位機根據(jù)讀取的傳感器數(shù)據(jù)進行判斷，決定是否傳感器數(shù)據(jù)進入了設 置的動作區(qū)，如果數(shù)據(jù)沒有進入動作區(qū)，則下位機繼續(xù)對傳感器數(shù)據(jù)進行讀取。如果數(shù)據(jù)已 經(jīng)進入動作區(qū)，則進入下一步；第六步，由于下位機傳感器數(shù)據(jù)已經(jīng)進入動作區(qū)，此時下位機送出對電機的操作 指令，對掛帶電機進行控制操作，并讀取和記錄系統(tǒng)狀態(tài)。然后進入下一步；第七步，檢查本下位機是否已經(jīng)完成對其掛帶的所有傳感器數(shù)據(jù)的讀取。如果沒 有，則下位機回到第四步；如果已經(jīng)完成對其掛帶的所有傳感器的數(shù)據(jù)讀取，則進入下一步；第八步，是否全部的下位機都完成了對其掛帶的傳感器的數(shù)據(jù)讀取和相應的電機 控制工作。如果沒有完成，則對沒有完成的下位機進行巡檢，進入第四步讀取掛帶的傳感器 數(shù)據(jù)；如果已經(jīng)完成，則進入下一步；第九步，基站向主控室上傳所有傳感器數(shù)據(jù)記錄和電機控制記錄，以及電機狀 態(tài)；第十步，是否繼續(xù)對所有基站進行新的巡檢。如果繼續(xù)對所有基站進行巡檢，則返 回到第一步，否則進入到下一步；第十一步，基站讀取主控室服務器指令，確定是否繼續(xù)對該基站內的所有下位機 進行巡檢。如果不巡檢，則停止，否則返回到第一步。本系統(tǒng)的特點為下位機具有軟件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集，電機控制管理算法。下位機可 以根據(jù)傳感器讀出數(shù)據(jù)實現(xiàn)對出水井水污染凈化處理電機的實時控制；同時系統(tǒng)擴容方 便，多個下位機可以即插即拔式與基站通過485串行線連接。多個基站可以同時以無線方 式與主控室服務器相連接，主控室可以對基站和下位機進行管理和控制。
權利要求1.煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，其特征是由基站(5)和主控服務器(13)組 成，所述基站( 和主控服務器(1 通過無線通訊基站(11)進行聯(lián)絡，所述基站( 與下 位機(1)連接，下位機(1)分別通過導線與水質傳感器( 和電動機C3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，其特征是所述基站 (5)由 CPU (14)、ROM (15)、RAM (16)、UART 與 RS232 電平轉換單元(17)、GPRS 無線通信單元 (18)、GPS全球定位系統(tǒng)(19) ,FLASH內存(20)、485協(xié)議通訊接口 (21) ,UART轉換485通訊 單元0 、UART轉換232通訊單元、彩色顯示屏IXD接口 Q4)、彩色顯示屏輸入按鍵 (25)和彩色顯示屏(26)組成，其中，肌11(15)、1^11(16)、說1^與1 232電平轉換單元(17)、 FLASH內存QO)、UART轉換485通訊單元0 、UART轉換232通訊單元、彩色顯示屏 LCD接口 04)分別與CPU (14)連接；GPRS無線通信單元(18)、GPS全球定位系統(tǒng)(19)分別 與UART與RS232電平轉換單元(17)連接；彩色顯示屏IXD接口 Q4)、彩色顯示屏輸入按 鍵05)分別與彩色顯示屏06)連接；彩色顯示屏LCD接口 04)還與UART轉換232通訊 單元03)連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，其特征是所述下 位機(1)由 CPU (24), ROM (25), RAM (26)、FLASH 內存(30)、485 協(xié)議通訊接口 (31) ,UART 轉 換485通訊單元(32) ,UART轉換232通訊單元(33)、接口電路(34)、電機驅動電路DO-Dl、 模擬傳感器輸入電路A1-A4組成，其中，ROM(25)、RAM06)、FLASH內存(30) ,UART轉換485 通訊單元(32)、UART轉換232通訊單元(33)、接口電路(34)分別與CPU (24)連接；電機驅 動電路D0-D1、模擬傳感器輸入電路A1-A4分別與接口電路(34)連接。
專利摘要一種能夠對煤層氣田產(chǎn)出水進行監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結果對水處理系統(tǒng)中的電機進行相應控制管理的煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置。技術方案是煤層氣田產(chǎn)出水處理與環(huán)保監(jiān)測裝置，其特征是由基站(5)和主控服務器(13)組成，所述基站(5)和主控服務器(13)通過無線通訊基站(11)進行聯(lián)絡，所述基站(5)與下位機(1)連接，下位機(1)分別通過導線與水質傳感器(2)和電動機(3)連接。
文檔編號G05B19/418GK201845227SQ20102059198
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者李華 申請人:李華