專利名稱：基于rfid的井下分層注水控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源開采裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油田進(jìn)入注水開發(fā)階段時(shí)，為了保證油田的壓力將石油驅(qū)替出來，要向地層注水， 即注水采油技術(shù)。注水的井稱為注水井。我國(guó)大部分油田為分層分布油藏，油層都是一個(gè)獨(dú)立封閉的儲(chǔ)油體，各個(gè)油層的結(jié)構(gòu)、組成、壓力、溫度、厚度等都存在差異有的油層質(zhì)地疏松，其中孔隙大而且多，儲(chǔ)油能力強(qiáng)；有的油層質(zhì)地致密，其中孔隙少而且小，儲(chǔ)油能力比較弱。這種差異的存在，使得各個(gè)油層的吸水能力有比較大的差異。在同樣壓力注水的情況下，孔隙較大的油層比孔隙較小的油層容易吸水，其中的原油比較容易的就被驅(qū)散出來， 產(chǎn)油量大，但壓力下降也較其他油層快，需要及時(shí)補(bǔ)充注水維持地層壓力平衡。但是，由于孔隙較大，注水很容易通過該油層從油井里滲透出來，導(dǎo)致油井里出現(xiàn)出水層，不但使原油產(chǎn)量大幅度下降，對(duì)原油進(jìn)行脫水的成本也將增高。層間差異導(dǎo)致的另一個(gè)問題是，當(dāng)用同樣的壓力注水時(shí)，吸水能力強(qiáng)的油層大量進(jìn)水，吸水能力弱的油層進(jìn)水很少甚至不進(jìn)水，導(dǎo)致這些油層里的原油無法開采，造成浪費(fèi)。針對(duì)不同油層注水量的不同，為了使各個(gè)油層能夠按開采要求合理、分別注水，減小油層間的不利影響，提高各個(gè)油層的采油效率，分層注水采油技術(shù)誕生了。顯然，如何有效地控制打開注水油層流道和關(guān)閉其他油層流道是非常關(guān)鍵的任務(wù)。傳統(tǒng)機(jī)械式作業(yè)法，將油井管道提出油井，在注水油層流道安裝油嘴，死堵其他油層流道。更換注水油層時(shí)，要重新進(jìn)行機(jī)械作業(yè)。該方法調(diào)換一次油嘴耗資幾萬元，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，當(dāng)油層數(shù)量多于3個(gè)時(shí)，施工難度很大。采用微處理器控制分層注水是油田發(fā)展方向之一，實(shí)現(xiàn)地面人員與井下多個(gè)油層開關(guān)的信息通訊是關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外利用的油井開采技術(shù)主要是利用電線或者電纜、液壓線、光纖傳感技術(shù)以及壓力編碼技術(shù)。利用電纜或者液壓線控制具有井下工具操作繁瑣，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在控制多余3個(gè)油層的油井時(shí)，液壓線過多，安裝復(fù)雜，可靠性低，控制難等問題。光纖傳感技術(shù)雖然具有通訊距離遠(yuǎn)，信號(hào)不會(huì)衰減，數(shù)據(jù)可靠性高，不需要井下信號(hào)處理電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，但由于光纖脆性大，特別是井下工具操作頻繁、震動(dòng)比較大的情況下很容易導(dǎo)致光纖折斷，此外當(dāng)光纖通過封隔器時(shí)，需要額外增加光纖保護(hù)裝置，大大增加了機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和成本，降低了井下工具的可靠性。壓力編碼技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)地面與井下的信息的傳輸，但系統(tǒng)由于壓力編碼冗長(zhǎng)，成功打一組壓力密碼時(shí)間較長(zhǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際井中應(yīng)用操作難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)油井分層注水施工提供一種基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)地面人員對(duì)井下各層閥門的有效控制。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、射頻寫卡芯片、射頻卡和配水器，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)和射頻寫卡芯片通過URAT串口線連接，施工時(shí)，射頻卡和射頻寫卡芯片通過無線通訊連接，所述的配水器包括有閥門控制電路板、微型電機(jī)、減速器、螺桿、絲桿螺母、導(dǎo)向座A、連接桿、 導(dǎo)向座B、密封膠圈、內(nèi)通孔、閥門、外通孔、套管、管壁、主管道，閥門控制電路板由螺釘固定在管壁上，微型電機(jī)和閥門控制電路板由導(dǎo)線連接，閥門控制電路板集成了射頻讀卡芯片， 射頻讀卡芯片與射頻卡通過無線通訊連接，微型電機(jī)的底座由螺釘固定在管壁上，微型電機(jī)和減速器由軸套固定連接，減速器的另一端和螺桿由彈性聯(lián)軸器連接，螺桿和絲桿螺母由螺紋連接，將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母和連接桿由螺釘固定連接，導(dǎo)向座A和導(dǎo)向座B由螺釘固定在管壁上，確定連接桿直線位移方向，連接桿的另一端和閥門由螺釘固定連接，密封膠圈將閥門控制電路板、微型電機(jī)、減速器、螺桿、絲桿螺母、導(dǎo)向座A、連接桿和導(dǎo)向座B密封起來，外通孔位于套管上，主管道經(jīng)過內(nèi)通孔和外通孔與配水器外面的油層相通，其中內(nèi)通孔和外通孔之間流道由閥門控制暢通或者關(guān)閉。按上述方案，所述的閥門控制電路板包括有微處理器、MAX232芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、分時(shí)供電模塊、射頻讀卡芯片、電池組、電源調(diào)理芯片、RTC時(shí)鐘芯片和存儲(chǔ)芯片，所述的微處理器是控制核心，MAX232芯片連接微處理器的串行通訊引腳和電腦的串行通訊的端口，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換；微處理的program引腳通過I⑶2編譯器連接接電腦USB 口，將電腦里面的程序編譯導(dǎo)入到微處理器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制引腳連接到微處理，輸出端連接微型電機(jī)，微處理器控制電機(jī)的開啟/關(guān)閉和轉(zhuǎn)向，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微型電機(jī)的電流經(jīng)過電流監(jiān)測(cè)元件轉(zhuǎn)換為電壓，連接到微處理器A/D引腳，微處理器監(jiān)測(cè)微型電機(jī)工作是否正常；射頻讀卡芯片的指令和地址都連接到微處理器，電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微處理器控制射頻通信的開啟和相關(guān)指令；RTC時(shí)鐘芯片指令和地址引腳連接到微處理器，為電路板控制提供時(shí)間依據(jù)；存儲(chǔ)器芯片的指令和地址引腳連接到微處理器，存放微型電機(jī)的動(dòng)作指令和相應(yīng)時(shí)間；電池組提供12V電源，經(jīng)過電源調(diào)理芯片， 轉(zhuǎn)換為5V，為電路板提供電源，微處理通過分時(shí)供電模塊分別控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和射頻讀卡芯片的電源，在微型電機(jī)和射頻讀卡芯片不工作時(shí)切斷電源。本發(fā)明的配水器下井前，ICD2編譯器將計(jì)算機(jī)里面的程序?qū)氲骄麻y門控制電路的微處理器。MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片可以實(shí)現(xiàn)井下閥門控制電路的微處理器和計(jì)算機(jī)的串行通訊，下井前，設(shè)置自動(dòng)循環(huán)模式和射頻識(shí)別模式的相關(guān)參數(shù)，施工后期還可以回收微型電機(jī)的動(dòng)作指令和相應(yīng)時(shí)間。本發(fā)明的微處理器與分時(shí)供電模塊連接，分別為射頻讀卡芯片和微型電機(jī)提供電源，不用時(shí)斷電，降低功耗。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于本發(fā)明的基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要包括有計(jì)算機(jī)、射頻寫卡芯片、射頻卡、專用配水器，計(jì)算機(jī)和射頻寫卡芯片在地面。射頻卡非常小巧，能在油管順利向下墜落，不會(huì)堵塞油管，射頻卡有塑料保護(hù)層，緩沖撞擊。本發(fā)明中的專用配水器帶有閥門控制電路和相應(yīng)的閥門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，安裝結(jié)構(gòu)緊湊，不影響配水器的強(qiáng)度，方便與標(biāo)準(zhǔn)油管對(duì)接，適用油井下的狹小空間，無需改動(dòng)油井管道。專用配水器的套管和密封膠圈可以有效保護(hù)閥門控制電路和相應(yīng)的閥門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其免受井下壓力、濕度等因素的干擾。


圖1為基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的配水器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的井下閥門控制電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明由圖1可見，本發(fā)明基于RFID的井下分層注水控制，包括地面之上的計(jì)算機(jī)、射頻寫卡芯片、射頻卡和地面之下的配水器，射頻卡是地面和井下閥門控制電路的通訊媒介，所述的計(jì)算機(jī)和射頻寫卡芯片通過URAT串口線連接，施工時(shí)，射頻卡和射頻寫卡芯片通過無線通訊連接，每個(gè)注水油層配有一套配水器，不同注水油層由分隔器隔離開來，所述的配水器包括有閥門控制電路板1、微型電機(jī)2、減速器3、螺桿4、絲桿螺母5、導(dǎo)向座A6、連接桿 7、導(dǎo)向座B8、密封膠圈9、內(nèi)通孔10、閥門11、外通孔12、套管14、管壁15、主管道16，閥門控制電路板1由螺釘13固定在管壁15上，微型電機(jī)2和閥門控制電路板1由導(dǎo)線連接，閥門控制電路板1集成了射頻讀卡芯片，射頻讀卡芯片與射頻卡通過無線通訊連接，微型電機(jī)2 的底座由螺釘固定在管壁15上，微型電機(jī)2和減速器3由軸套固定連接，減速器3的另一端和螺桿4由彈性聯(lián)軸器連接，螺桿4和絲桿螺母5由螺紋連接，將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母5和連接桿7由螺釘固定連接，導(dǎo)向座A6和導(dǎo)向座B8由螺釘固定在管壁15 上，確定連接桿7直線位移方向，連接桿7的另一端和閥門11由螺釘固定連接，密封膠圈9 將閥門控制電路板1、微型電機(jī)2、減速器3、螺桿4、絲桿螺母5、導(dǎo)向座A6、連接桿7和導(dǎo)向座B8密封起來，外通孔12位于套管14上，主管道16經(jīng)過內(nèi)通孔10和外通孔12與配水器外面的油層相通，其中內(nèi)通孔10和外通孔12之間流道由閥門11控制暢通或者關(guān)閉。閥門控制電路的微型電機(jī)可以通過減速器、螺桿和連接桿，開啟或者關(guān)閉閥門，從而控制油層流道和油井主流道的連通或者堵塞。所述的閥門控制電路板包括有微處理器、MAX232芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、分時(shí)供電模塊、射頻讀卡芯片、電池組、電源調(diào)理芯片、RTC時(shí)鐘芯片和存儲(chǔ)芯片，所述的微處理器是控制核心，MAX232芯片連接微處理器的串行通訊引腳和電腦的串行通訊的端口，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換；微處理的program引腳通過I⑶2編譯器連接接電腦USB 口，將電腦里面的程序編譯導(dǎo)入到微處理器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制引腳連接到微處理，輸出端連接微型電機(jī)，微處理器控制電機(jī)的開啟/關(guān)閉和轉(zhuǎn)向，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微型電機(jī)的電流經(jīng)過電流監(jiān)測(cè)元件轉(zhuǎn)換為電壓，連接到微處理器A/D引腳，微處理器監(jiān)測(cè)微型電機(jī)工作是否正常；射頻讀卡芯片的指令和地址都連接到微處理器，電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微處理器控制射頻通信的開啟和相關(guān)指令；RTC時(shí)鐘芯片的指令和地址引腳連接到微處理器，為電路板控制提供時(shí)間依據(jù)；存儲(chǔ)器芯片的指令和地址引腳連接到微處理器，存放微型電機(jī)的動(dòng)作指令和相應(yīng)時(shí)間；電池組提供12V電源，經(jīng)過電源調(diào)理芯片，轉(zhuǎn)換為5V， 為電路板提供電源，微處理通過分時(shí)供電模塊分別控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和射頻讀卡芯片的電源，在微型電機(jī)和射頻讀卡模塊不工作時(shí)切斷電源。本發(fā)明的工作原理本發(fā)明基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)的工作模式分為自動(dòng)循環(huán)模式和射頻識(shí)別模式。配水器在下油井前，要先用計(jì)算機(jī)給井下閥門控制電路中的微處理器燒寫程序，用人機(jī)交互軟件，經(jīng)URAT接口為微處理器設(shè)置自動(dòng)循環(huán)模式和射頻識(shí)別模式的時(shí)間參數(shù)，即將RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器A和定時(shí)器B設(shè)置時(shí)間。RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器A的中斷將微處理器切換到自動(dòng)循環(huán)模式，切換一次閥門的狀態(tài)。RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器B的中斷將微處理器切換到射頻識(shí)別模式，持續(xù)時(shí)間1小時(shí)，地面人員可以用射頻寫卡芯片將閥門指令寫入射頻卡，投入油井管道后，射頻讀卡芯片可讀取射頻卡里的閥門指令， 進(jìn)而切換閥門的狀態(tài)。例如有3個(gè)油層，對(duì)每個(gè)油層，隔3天進(jìn)行一次油層注水作業(yè)。1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的上午8點(diǎn)分別給油層1、油層2、油層3注水。4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)又分別給油層1、油層2、油層3 注水，依次類推。3個(gè)閥門狀態(tài)1號(hào)上午8點(diǎn)時(shí)，油層1閥門開啟，油層2的閥門關(guān)閉，油層3的閥門關(guān)閉；2號(hào)上午8點(diǎn)時(shí)，油層1閥門關(guān)閉，油層2的閥門開啟，油層3的閥門關(guān)閉；3號(hào)上午8點(diǎn)時(shí)，油層1的閥關(guān)閉，油層2的閥門關(guān)閉，油層3的閥門開啟；4號(hào)上午8點(diǎn)時(shí)，油層1閥門開啟，油層2的閥門關(guān)閉，油層3的閥門關(guān)閉；配水器的閥門下井前都處于關(guān)閉狀態(tài)，三個(gè)油層的自動(dòng)循環(huán)時(shí)間可以設(shè)置為閥門開啟狀態(tài)持續(xù)1天，關(guān)閉狀態(tài)持續(xù)2天，自動(dòng)循環(huán)模式的起始時(shí)間不同。如上述例子，油層1在1號(hào)上午8點(diǎn)開啟閥門，微處理器里的程序算出1天后關(guān)閉閥門的時(shí)間，設(shè)置RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器A，2號(hào)的上午8點(diǎn)油層1閥門關(guān)閉，微處理器里的程序算出2天后開啟閥門的時(shí)間，再設(shè)置RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器A，如此循環(huán)。而油層2在2號(hào)上午8點(diǎn)開啟閥門， 油層3在三號(hào)上午8點(diǎn)開啟閥門，循環(huán)過程與油層1相同，只是時(shí)間錯(cuò)開。這樣就可以保證每天都有已知的唯一的油層閥門處于打開狀態(tài)，進(jìn)而進(jìn)行注水施工。自動(dòng)循環(huán)時(shí)間可以根據(jù)注水工藝預(yù)先設(shè)定。自動(dòng)循環(huán)模式和射頻識(shí)別模式是在不同時(shí)間段運(yùn)行的，并且分別由RTC時(shí)鐘芯片的定時(shí)器A和定時(shí)器B負(fù)責(zé)定時(shí)，所以對(duì)于同一個(gè)油層，自動(dòng)循環(huán)模式和射頻識(shí)別模式相互間沒有影響。對(duì)于不同油層，射頻識(shí)別模式也在不同時(shí)間段運(yùn)行，例如每天14:00-15:00，油層1在射頻識(shí)別模式，15:00-16:00，油層2在射頻識(shí)別模式16:00-17:00，油層3在射頻識(shí)別模式。油層處于射頻識(shí)別模式，閥門控制電路才會(huì)激活射頻讀卡芯片，準(zhǔn)備讀取地面投下的射頻卡的信息。不同油層在不同時(shí)段進(jìn)入射頻識(shí)別模式，保證了在固定時(shí)段可以準(zhǔn)確控制已知油層的閥門。射頻卡信息編碼長(zhǎng)度32bits，由五部分組成年、月、日、油層編號(hào)和閥門命令。 各編碼段的具體功能如下“年”系統(tǒng)設(shè)計(jì)年份范圍2000-2099年，忽略千位和百位，長(zhǎng)度 8bits，為bed碼，例如2013年表示為“00010011”;“月，的范圍是1_12，長(zhǎng)度4bits，為2進(jìn)制碼，例如12月表示為“1100”；“日”的范圍1-31，長(zhǎng)度m^its，為bed碼，例如10日表示為“0001 0000”;“油層編號(hào)”系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍是0-7號(hào)，可區(qū)別8個(gè)油層，長(zhǎng)度;3bits，為2進(jìn)制碼，例如1號(hào)油層表示為“001”;閥門命令，長(zhǎng)度lbits，為2進(jìn)制碼，分為開或者關(guān)兩種指令，分別表示為“1”和“0”。所以2013年12月10號(hào)打開油層1閥門的指令編碼為“0001 0011 1100 0001 000 0010”。該射頻卡只會(huì)在2013年12月10號(hào)這一天有效，只對(duì)油層1有效。這是避免了射頻卡游離在油井管道，在錯(cuò)誤時(shí)間給錯(cuò)誤油層發(fā)出錯(cuò)誤的閥門指令，打亂分層注水的施工。假如信息編碼沒有油層編號(hào)，該射頻卡可能會(huì)在2013年12月10號(hào)打開其他油層閥門。井下閥門控制電路一旦接受到有效射頻卡信息編碼，即會(huì)執(zhí)行閥門指令，同時(shí)關(guān)閉射頻讀卡芯片，避免該射頻卡被反復(fù)讀取。當(dāng)?shù)孛鎸⑸漕l卡投放到井下時(shí)，射頻卡隨著液體流動(dòng)時(shí)，可能會(huì)不能順利地達(dá)到安裝在井下幾千米的井下閥門控制電路的位置，從而導(dǎo)致控制失效。為了提高射頻卡的讀取率，系統(tǒng)采用冗余的設(shè)計(jì)方式在地面通過讀寫裝置將編有同一指令的閥門動(dòng)作命令寫入到10以上射頻卡中，在施工時(shí)將10個(gè)編有相同閥門指令的射頻卡投放到井下，以提高控制系統(tǒng)的識(shí)別率?；赗FID的井下分層注水控制系統(tǒng)中，自動(dòng)循環(huán)控制模式和射頻識(shí)別模式相互配合，可有效控制分層注水施工時(shí)各油層的閥門狀態(tài)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、射頻寫卡芯片、射頻卡和配水器，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)和射頻寫卡芯片通過URAT串口線連接，施工時(shí)，射頻卡和射頻寫卡芯片通過無線通訊連接，所述的配水器包括有閥門控制電路板(1)、微型電機(jī) (2)、減速器(3)、螺桿(4)、絲桿螺母(5)、導(dǎo)向座A(6)、連接桿(7)、導(dǎo)向座B(8)、密封膠圈 (9)、內(nèi)通孔(10)、閥門(11)、外通孔(12)、套管(14)、管壁(15)、主管道(16)，閥門控制電路板⑴由螺釘(13)固定在管壁(15)上，微型電機(jī)(2)和閥門控制電路板⑴由導(dǎo)線連接，閥門控制電路板(1)集成了射頻讀卡芯片，射頻讀卡芯片與射頻卡通過無線通訊連接， 微型電機(jī)⑵的底座由螺釘固定在管壁(15)上，微型電機(jī)(2)和減速器(3)由軸套固定連接，減速器(3)的另一端和螺桿由彈性聯(lián)軸器連接，螺桿(4)和絲桿螺母(5)由螺紋連接，將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，絲桿螺母(5)和連接桿(7)由螺釘固定連接，導(dǎo)向座A(6) 和導(dǎo)向座B(8)由螺釘固定在管壁(15)上，確定連接桿(7)直線位移方向，連接桿(7)的另一端和閥門(11)由螺釘固定連接，密封膠圈(9)將閥門控制電路板(1)、微型電機(jī)O)、減速器(3)、螺桿G)、絲桿螺母(5)、導(dǎo)向座A(6)、連接桿(7)和導(dǎo)向座B(8)密封起來，外通孔(12)位于套管(14)上，主管道(16)經(jīng)過內(nèi)通孔(10)和外通孔(12)與配水器外面的油層相通，其中內(nèi)通孔(10)和外通孔(1 之間流道由閥門(11)控制暢通或者關(guān)閉。
2.按權(quán)利要求1所述的基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)，所述的閥門控制電路板包括有微處理器、MAX232芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、分時(shí)供電模塊、射頻讀卡芯片、電池組、電源調(diào)理芯片、RTC時(shí)鐘芯片和存儲(chǔ)芯片，所述的微處理器是控制核心，MAX232芯片連接微處理器的串行通訊引腳和電腦的串行通訊的端口，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換；微處理的program引腳通過 I⑶2編譯器連接接電腦USB 口，將電腦里面的程序編譯導(dǎo)入到微處理器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的控制引腳連接到微處理，輸出端連接微型電機(jī)，微處理器控制電機(jī)的開啟/關(guān)閉和轉(zhuǎn)向，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微型電機(jī)的電流經(jīng)過電流監(jiān)測(cè)元件轉(zhuǎn)換為電壓，連接到微處理器A/D引腳，微處理器監(jiān)測(cè)微型電機(jī)工作是否正常；射頻讀卡芯片的指令和地址都連接到微處理器，電源引腳連接到分時(shí)供電模塊，微處理器控制射頻通信的開啟和相關(guān)指令；RTC時(shí)鐘芯片指令和地址引腳連接到微處理器，為電路板控制提供時(shí)間依據(jù)； 存儲(chǔ)器芯片的指令和地址引腳連接到微處理器，存放微型電機(jī)的動(dòng)作指令和相應(yīng)時(shí)間；電池組提供12V電源，經(jīng)過電源調(diào)理芯片，轉(zhuǎn)換為5V，為電路板提供電源，微處理通過分時(shí)供電模塊分別控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片和射頻讀卡芯片的電源，在微型電機(jī)和射頻讀卡芯片不工作時(shí)切斷電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于RFID的井下分層注水控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、射頻寫卡芯片、射頻卡和配水器，所述的計(jì)算機(jī)和射頻寫卡芯片通過URAT串口線連接，施工時(shí)，射頻卡和射頻寫卡芯片通過無線通訊連接，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于射頻卡非常小巧，能在油管順利向下墜落，不會(huì)堵塞油管，射頻卡有塑料保護(hù)層，緩沖撞擊。本發(fā)明中的專用配水器帶有閥門控制電路和相應(yīng)的閥門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，安裝結(jié)構(gòu)緊湊，不影響配水器的強(qiáng)度，方便與標(biāo)準(zhǔn)油管對(duì)接，適用油井下的狹小空間，無需改動(dòng)油井管道。專用配水器的套管和密封膠圈可以有效保護(hù)閥門控制電路和相應(yīng)的閥門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其免受井下壓力、濕度等因素的干擾。
文檔編號(hào)E21B43/20GK102305054SQ20111027884
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者劉明堯, 周祖德, 李俊, 李兵, 李程, 譚躍剛, 陳國(guó)良 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)