油田抽油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油田抽油機(jī)工作狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制領(lǐng)域，特別涉及一種油田抽油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測控制器。是一種能夠自動監(jiān)測抽油機(jī)工作狀態(tài)和對抽油機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]油田的抽油機(jī)一般都分散在野外、點多、分散、距離遠(yuǎn)，針對油井的工作狀態(tài)，傳統(tǒng)的做法是需要油井巡查人員每隔一段時間，就要到達(dá)現(xiàn)場對每口井的工作狀態(tài)進(jìn)行查看，這樣做既費時費力，又會消耗大量的巡查交通工具燃油，累加后成本巨大;而且，這樣做對每口井的工作狀態(tài)也很難把握，特別是有些偏遠(yuǎn)或交通不便的油井，有時一口井發(fā)生故障，往往許多天后才發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的影響了抽油機(jī)的生產(chǎn)、給采油企業(yè)也造成了很大的損失。亟待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種油田抽油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測控制器，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。使得油井巡查及維修人員足不出戶就可以通過本控制器隨時觀測到油井的運行狀況。油井一旦出現(xiàn)故障，計算機(jī)界面以及巡查、維修人員的手機(jī)會同時接收到告警信息，維修人員就能夠在最短的時間內(nèi)趕到現(xiàn)場，及時排除故障或作出針對相關(guān)告警信息的合理處置。
[0004]本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]油田抽油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測控制器，電源降壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路相連，所述蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路分別與微控制器芯片、GPRS無線數(shù)傳模塊相連，所述微控制器芯片分別與繼電器輸出電路、時鐘及存儲電路、通訊接口電路相連，所述通訊接口電路分別與GPRS無線數(shù)傳模塊、調(diào)試接口電路相連;模擬量輸入電路、開關(guān)量輸入電路分別與微控制器芯片相連。
[0006]所述的電源降壓轉(zhuǎn)換電路是:外部交流220V電壓經(jīng)由L1、全橋整流Dl后得到直流300V左右的電壓，經(jīng)由電容C3濾波后連接到高頻變壓器T2的I腳，并經(jīng)電阻R2降壓后為電源PffM控制芯片提供開機(jī)工作電源;高頻變壓器T2的2腳與電源開關(guān)管Ql相連，當(dāng)芯片ICl得電工作時芯片IC16腳輸出的PWM脈沖控制信號通過Ql的基極后，使開關(guān)管Ql處于開、關(guān)狀態(tài)將300V直流電轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電壓，經(jīng)由高頻變壓器T2后，在其次級側(cè)3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳感應(yīng)出高頻脈沖交流電；其中高頻變壓器T2的4腳接地，3腳經(jīng)由二極管D3半波整流后得到的直流電分為兩路，一路與芯片ICl的7腳相連為芯片ICl提供持續(xù)工作電源，另一路與光電耦合器OPOl的集電極相連，為OPOl的集電極提供工作電壓；高頻變壓器T2的6腳和7腳相連接后再與地連接作為直流負(fù)極，5腳和8腳分別與兩個整流二極管D5、D6相連，經(jīng)由整流二極管D5、D6整流后得到12V直流電壓，在經(jīng)由電感L2、電容C12、C13、C14、C15濾波后送入蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路;發(fā)光二極管及電阻RlO組成電源指示電路；電源正常工作時，發(fā)光管得電點亮;光電耦合器OPO1、芯片IC2、電容C9、電阻R9、PR2、Rl O組成穩(wěn)壓保護(hù)電路。
[0007]所述的模擬量輸入電路是:模擬量輸入端接受直流0-5V、0_20ma幅度值標(biāo)準(zhǔn)的輸入，SI為傳感器連接端口，A/D轉(zhuǎn)換芯片IC2將電壓、電流信號轉(zhuǎn)換為微控制器芯片可以識別的信號變量，250歐姆阻排及DIP開關(guān)提供電壓、電流輸入切換，A/D轉(zhuǎn)換芯片IC2只能接受電壓值輸入，當(dāng)傳感器的輸出為直流電流信號時，通過250歐姆阻排及DIP開關(guān)的轉(zhuǎn)換，使輸入的交流電流信號變?yōu)锳/D轉(zhuǎn)換芯片IC2可識別的電壓信號;DIP開關(guān)的轉(zhuǎn)換選擇根據(jù)傳感器的連接端口位數(shù)進(jìn)行選擇轉(zhuǎn)換;A/D轉(zhuǎn)換芯片IC2輸出端與微控制器芯片的I/O端口 Pl.0至Pl.4相連，輸入數(shù)值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸入到微控制器芯片內(nèi)部。
[0008]所述的開關(guān)量輸入電路是:開關(guān)量輸入端口的輸入模式為高電平有效，逆向使用的反向器芯片IC3的I腳至7腳為輸入端，11腳至18腳為輸出端;反向器芯片IC3的輸出端與MCU處理器的芯片ICl的POO至P06端口相連；當(dāng)開關(guān)量輸入端口有高電平輸入時電平將通過芯片ICl的POO至P06端口輸入進(jìn)微控制器芯片;檢修開關(guān)K3—端與+12V相連，另一端與反向器芯片IC3的8腳相連，反向器芯片IC3的11腳與微控制器芯片的P0.7腳相連；當(dāng)此開關(guān)閉合時為現(xiàn)場檢修狀態(tài)。
[0009]所述的繼電器輸出電路是:由一片正向使用的反相器芯片IC4、微控制器芯片及四只繼電器Jl至J4構(gòu)成；反相器芯片IC4的15腳至18腳與繼電器Jl至J4相連，反相器芯片IC4的I腳至4腳與微控制器M⑶的P2.0至P2.3端口相連；當(dāng)微控制器芯片的P2.0至P2.3腳輸出高電平時，驅(qū)動反相器ICl的I至4腳，當(dāng)反相器芯片IC4的I腳至4腳為高平時，其輸出端15腳至18腳則轉(zhuǎn)換為低電平，驅(qū)動與其相連的繼電器吸合。
[0010]所述的微控制器芯片ICl的復(fù)位腳9與看門狗芯片IC7的7腳相連，微控制器芯片IC1、復(fù)位看門狗芯片IC7構(gòu)成微控制器電路，監(jiān)測端6腳與微控制器芯片的P2.6腳相連。
[0011]所述的時鐘及存儲模塊是:時鐘芯片IC6是一片實時時鐘芯片，此芯片的時鐘輸出信號通過與微控制器芯片的Pl.6、Pl.7 口輸入到微控制器芯片的內(nèi)部；儲存芯片IC5的24C32為一片可在線搽寫的EPROM芯片，和時鐘芯片共用微控制器芯片的Pl.6、P1.7 口并與其相連接。
[0012]所述的通訊接口模塊是:調(diào)試開關(guān)K2—端與地連接，另一端與微控制器芯片的P2.4腳相連;調(diào)試開關(guān)的作用是當(dāng)需要本地調(diào)試時，將此開關(guān)閉合，使微控制器芯片的P2.4腳處于低電平，微控制器芯片完成由232輸出標(biāo)準(zhǔn)切換成485輸出標(biāo)準(zhǔn)的切換;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開關(guān)Kl的作用是當(dāng)需要進(jìn)行通訊模式轉(zhuǎn)換時，此開關(guān)將會把微控制器芯片輸入端口 RXD、輸出端口 TXD端的信號，按需要分配給485輸出標(biāo)準(zhǔn)或232輸出標(biāo)準(zhǔn)的通信接口芯片。
[0013]本實用新型的有益效果在于:構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、高度簡便。實現(xiàn)了從人工巡井到自動巡井的轉(zhuǎn)換，各單井的工作狀態(tài)集中監(jiān)控，減少巡查人員的巡查量，節(jié)省了交通燃油及巡查人員勞動強(qiáng)度，有效的縮短油井故障發(fā)現(xiàn)和排除時間，極大的提高了生產(chǎn)效率。實用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0014]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。
[0015]圖1為本實用新型的電路構(gòu)成框圖；
[0016]圖2為本實用新型的電源降壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；
[0017]圖3為本實用新型的蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路原理圖；
[0018]圖4為本實用新型的模擬量輸入電路原理圖；
[0019]圖5為本實用新型的開關(guān)量輸入電路原理圖；
[0020]圖6為本實用新型的繼電器輸出電路原理圖；
[0021]圖7為本實用新型的微控制器芯片、時鐘及存儲電路原理圖；
[0022]圖8為本實用新型的通訊接口電路原理圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的詳細(xì)內(nèi)容及其【具體實施方式】。
[0024]參見圖1所示，本實用新型的油田抽油機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測控制器，電源降壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路相連，所述蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路分別與微控制器芯片、GPRS無線數(shù)傳模塊相連，所述微控制器芯片分別與繼電器輸出電路、時鐘及存儲電路、通訊接口電路相連，所述通訊接口電路分別與GPRS無線數(shù)傳模塊、調(diào)試接口電路相連;模擬量輸入電路、開關(guān)量輸入電路分別與微控制器芯片相連。
[0025]參見圖2所示，所述的電源降壓轉(zhuǎn)換電路是:外部交流220V電壓經(jīng)由L1、全橋整流Dl后得到直流300V左右的電壓，經(jīng)由電容C3濾波后連接到高頻變壓器T2的I腳，并經(jīng)電阻R2降壓后為電源PWM控制芯片提供開機(jī)工作電源;高頻變壓器T2的2腳與電源開關(guān)管Ql相連，當(dāng)芯片ICl得電工作時芯片IC16腳輸出的PffM脈沖控制信號通過Ql的基極后，使開關(guān)管Ql處于開、關(guān)狀態(tài)將300V左右的直流電轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電壓，經(jīng)由高頻變壓器T2后，在其次級側(cè)3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳感應(yīng)出一定的高頻脈沖交流電；其中高頻變壓器T2的4腳接地，3腳經(jīng)由二極管D3半波整流后得到的直流電分為兩路，一路與芯片ICl的7腳相連為芯片ICl提供持續(xù)工作電源，另一路與光電耦合器OPOI的集電極相連，為OPOI的集電極提供工作電壓;高頻變壓器T2的6腳和7腳相連接后再與地連接作為直流負(fù)極，5腳和8腳分別與兩個整流二極管D5、D6相連，經(jīng)由整流二極管D5、D6整流后得到12V直流電壓，在經(jīng)由電感L2、電容C12、C13、C14、C15濾波后送入蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路;發(fā)光二極管及電阻RlO組成電源指示電路；電源正常工作時，發(fā)光管得電點亮;光電耦合器OPO1、芯片IC2、電容C9、電阻R9、PR2、Rl O組成穩(wěn)壓保護(hù)電路。
[0026]參見圖3所示，所述的蓄電池充電及穩(wěn)壓供電電路是:蓄電池充電電路由二極管D、可調(diào)電阻？!?3電阻1?11、1?12、1?13、1?14、1?15電容(:16三極管01和02及發(fā)光雙色二極管組成。三極管Ql為電壓取樣三極管，Q2為充電控制三極管，當(dāng)蓄電池充電時綠色發(fā)光管點亮，當(dāng)蓄電池充滿時紅色二極管點亮并使Q2三極管截止，停止向蓄電池充電以保護(hù)蓄電池組不過充。其中二極管D為反向截止二極管，作用為當(dāng)使用蓄電池供電時，阻斷電流向電源降壓轉(zhuǎn)換電路供電。
[0027]系統(tǒng)供電穩(wěn)壓電路由電容(:17、(:18、(:19、020、021、022及芯片103、芯片104構(gòu)成。由主電源及蓄電池組提供的12V電源經(jīng)由芯片IC3、芯片IC4降穩(wěn)壓后得到12V和5V電源，其中5V電源為微控制器M⑶及其它芯片提供工作電源，12V為GPRS模塊以及繼電器等提供工作電源。
[0028]參見圖4所示，所述的模擬量輸入電路是:模