北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)原油開(kāi)采是非常關(guān)鍵的。原油開(kāi)采一般使用的是抽油機(jī)，抽油機(jī)的工作環(huán)境一般比較惡劣，會(huì)隨機(jī)的、不確定地發(fā)生各種各樣的故障。任何一種故障都會(huì)對(duì)抽油機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，輕則不出油，重則會(huì)造成設(shè)備損壞。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是抽油機(jī)井日常管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在一定程度上反映出現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)井的工作現(xiàn)況，通過(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，分析抽油機(jī)各種工作參數(shù)，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，提高或恢復(fù)抽油機(jī)井的生產(chǎn)能力。
[0003]發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，由于抽油機(jī)的工作環(huán)境一般比較惡劣，并且處于難以鋪設(shè)基站或通訊環(huán)境架設(shè)成本很高的偏遠(yuǎn)地區(qū)，現(xiàn)有的抽油機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備在無(wú)通訊環(huán)境下的偏遠(yuǎn)地區(qū)難以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端，以改善上述的問(wèn)題。
[0005]第一方面，本實(shí)用新型提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端，包括:用于數(shù)據(jù)采集的采集單元，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的中央處理單元以及與所述中央處理單元分別連接的用于與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊的北斗通訊單元、通訊協(xié)議控制單元。
[0006]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第一種可能實(shí)施方式，其中，所述中央處理單元包括主處理器和協(xié)同處理器；
[0007]所述北斗通訊單元和所述通訊協(xié)議控制單元分別與所述主處理器連接，所述采集單元與所述協(xié)同處理器連接。
[0008]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第二種可能實(shí)施方式，其中，所述采集單元包括模擬量采集電路、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路以及脈沖量輸入/輸出電路，所述協(xié)同處理器分別與所述模擬量采集電路、所述開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路以及所述脈沖量輸入/輸出電路連接。
[0009]結(jié)合第一方面的第二種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第三種可能實(shí)施方式，其中，所述模擬量采集電路包括電子開(kāi)關(guān)芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電子開(kāi)關(guān)芯片和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與所述協(xié)同處理器連接。
[0010]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第四種可能實(shí)施方式，其中，所述通訊協(xié)議控制單元包括與所述主處理器連接的接口，所述接口包括以太網(wǎng)接口、RS485接口以及RS232接口中的至少一個(gè)。
[0011]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第五種可能實(shí)施方式，其中，所述中央處理單元設(shè)置有編程接口，所述主處理器通過(guò)所述編程接口與外部的可編程邏輯控制器連接。
[0012]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第六種可能實(shí)施方式，其中，所述中央處理單元設(shè)置有人機(jī)接口，所述主處理器與所述人機(jī)接口連接。
[0013]結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第七種可能實(shí)施方式，其中，所述主處理器和所述協(xié)同處理器均采用的是ARM內(nèi)核的微處理器。
[0014]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第八種可能實(shí)施方式，其中，所述北斗通訊單元采用的是BG-DB-2416CX北斗通訊芯片。
[0015]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了第一方面的第九種可能實(shí)施方式，其中，所述北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端還設(shè)置有帶有時(shí)鐘芯片的硬件時(shí)間電路，所述硬件時(shí)間電路與所述中央處理單元連接。
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端通過(guò)采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸至中央處理單元，中央處理單元對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后北斗通訊單元與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊，通訊協(xié)議控制單元為北斗通訊單元提供通訊協(xié)議。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端由于采用了北斗通訊單元，能夠應(yīng)用于難以鋪設(shè)基站或通訊環(huán)境架設(shè)成本很高的偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0017]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。通過(guò)附圖所示，本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0019]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端的模擬量采集電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]在油田開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)原油開(kāi)采是非常關(guān)鍵的。原油開(kāi)采一般使用的是抽油機(jī)，抽油機(jī)的工作環(huán)境一般比較惡劣，會(huì)隨機(jī)的、不確定地發(fā)生各種各樣的故障。任何一種故障都會(huì)對(duì)抽油機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，輕則不出油，重則會(huì)造成設(shè)備損壞。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是抽油機(jī)井日常管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在一定程度上反映出現(xiàn)場(chǎng)抽油機(jī)井的工作現(xiàn)況，通過(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，分析抽油機(jī)各種工作參數(shù)，進(jìn)而采取相應(yīng)措施，提高或恢復(fù)抽油機(jī)井的生產(chǎn)能力。
[0024]發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，由于抽油機(jī)的工作環(huán)境一般比較惡劣，并且處于難以鋪設(shè)基站或通訊環(huán)境架設(shè)成本很高的偏遠(yuǎn)地區(qū)，現(xiàn)有的抽油機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備在無(wú)通訊環(huán)境下的偏遠(yuǎn)地區(qū)難以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端，應(yīng)用于沒(méi)有或無(wú)法架設(shè)物理和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境下，現(xiàn)場(chǎng)二次儀表數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，例如，對(duì)原油開(kāi)采的抽油機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，針對(duì)油田區(qū)域廣、井群分散的特點(diǎn)，采用北斗通訊技術(shù)，能夠在北斗系統(tǒng)所覆蓋的地域范圍對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和遠(yuǎn)傳，對(duì)于石油安全生產(chǎn)管理有著重要意義。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端，包括:用于數(shù)據(jù)采集的采集單元101，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的中央處理單元102以及與中央處理單元102分別連接的用于與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊的北斗通訊單元103、通訊協(xié)議控制單元104。當(dāng)然，該北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端還包括電源管理單元。主處理器105和協(xié)同處理器106均采用的是ARM內(nèi)核的微處理器。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端使用北斗通訊單元103的短報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，北斗通訊是基于北斗短報(bào)文的CAPE-1通訊協(xié)議格式。北斗短報(bào)文最大傳輸速率為 480Byte/m。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端通過(guò)采集單元101進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸至中央處理單元102，中央處理單元102對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后北斗通訊單元103與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊，通訊協(xié)議控制單元104為北斗通訊單元103提供通訊協(xié)議。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的北斗遠(yuǎn)程測(cè)控終端由于采用了北斗通訊單元103，直接與北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊，因此能夠應(yīng)用于難以鋪設(shè)基站或通訊環(huán)境架設(shè)成本很高的偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0029]請(qǐng)參閱圖2，另外，中央處理單元102還可以包括主處理器105和協(xié)同處理器106。北斗通訊單元103和通訊協(xié)議控制單元104分別與主處理器105連接，采集單元101與協(xié)同處理器106連接。主處理器105用于執(zhí)行程序和實(shí)現(xiàn)控制功能，協(xié)處理器用于處理采集單元101信號(hào)。
[0030]請(qǐng)參閱圖2和圖3，另外，采集單元101可以包括模擬量采集電路107、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路108以及脈沖量輸入/輸出電路109，協(xié)同處理器106分別與模擬量米集電路107、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路108以及脈沖量輸入/輸出電路109連接。
[0031]通過(guò)模擬量采集電路107、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出電路108以及脈沖量輸入/輸出電路109，可采集各種類型信號(hào)，可配置模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出、脈沖量輸入五種類型的信號(hào)通道。
[0032]請(qǐng)參閱圖3，另外，模擬量采集電路107還可以包括電子開(kāi)關(guān)芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電子開(kāi)關(guān)芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與協(xié)同處理器106連接。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:首先通過(guò)ARM內(nèi)核的微處理器的P1 口線啟動(dòng)數(shù)控開(kāi)關(guān)選通相應(yīng)的采樣通道，再通過(guò)AD芯片來(lái)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)讀入SPI_RDR寄存器，然后進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)處理。