專利名稱：油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng)。適用于對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測。
目前，對油井油路壓力的檢測主要采用以下兩種方法，1、利用普通壓力表人工觀測記錄生產(chǎn)井及計量站的壓力數(shù)值。其缺點為有人為誤差；2、利用電結(jié)點壓力表對生產(chǎn)井及計量站的壓力波動進行監(jiān)測和報警，在壓力超出正常波動范圍時報警，其缺點是靈敏度低，有漏報現(xiàn)象，其壓力數(shù)值也要靠人工觀測記錄。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高采油生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平，對采油生產(chǎn)和管理提供可靠數(shù)據(jù)，并對異常情況進行報警的油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng)，它由壓力哨和壓力傳感器組成，壓力傳感器經(jīng)傳感器接口接至壓力哨的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，壓力哨由單片機U3、程序存儲器U7、數(shù)據(jù)存儲器U8、鎖存器U4、譯碼器U5、反相器U6、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U10、U13、U14、I/O接口電路U9、U23、U24、時鐘電路U1、U2、晶振電路、R232接口電路、通信接口、顯示器、聲光報警電路、鍵盤、打印機組成，程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鎖存器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及I/O接口電路通過數(shù)據(jù)總線與單片機相連接，單片機的P20-P23口接譯碼器，譯碼器的輸出分別接三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以實現(xiàn)各I/O接口電路的地址分配，單片機的T0口接反相器，反相器的一路輸出接譯碼器，反相器的另一路輸出接數(shù)據(jù)存儲器，單片機的P20-P26口接程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，鎖存器的Q0-Q7腳接程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，I/O接口電路U23的輸出接顯示器和聲光報警電路，I/O接口電路U24與鍵盤相連接，I/O接口電路U24的輸出接聲光報警電路，I/O接口電路U9與打印機相連接，時鐘電路和晶振電路的輸出接單片機，單片機與R232接口電路相連接。
壓力傳感器采用應(yīng)片式傳感器。
壓力哨對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測并形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦為獨立監(jiān)測單元所組成的檢測網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明利用由單片機構(gòu)成的壓力哨對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測，形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦等獨立工作單元為基礎(chǔ)的檢測網(wǎng)絡(luò)，各個單元通過傳感器對本單元內(nèi)所有油井油路壓力進行數(shù)據(jù)采集，將采集的數(shù)據(jù)由壓力哨進行處理，并進行顯示，打印及異常情況報警，并將所有資料通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至運程控制中心。
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述

圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為本發(fā)明壓力哨的原理框圖。
圖3為本發(fā)明的軟件主程序流程圖。
由圖1、2可知，本發(fā)明由壓力哨和壓力傳感器組成，壓力傳感器經(jīng)傳感器接口接至壓力哨的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，壓力哨由單片機U3、程序存儲器U7、數(shù)據(jù)存儲器U8、鎖存器U4、譯碼器U5、反相器U6、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U10、U13、U14、I/O接口電路U9、U23、U24、時鐘電路U1、U2、晶振電路、R232接口電路、通信接口、顯示器、聲光報警電路、鍵盤、打印機組成，程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鎖存器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及I/O接口電路通過數(shù)據(jù)總線與單片機相連接，單片機的P20-P23口接譯碼器，譯碼器的輸出分別接三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以實現(xiàn)各I/O接口電路的地址分配，單片機的T0口接反相器，反相器的一路輸出接譯碼器，反相器的另一路輸出接數(shù)據(jù)存儲器，單片機的P20-P26口接程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，鎖存器的Q0-Q7腳接程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，I/O接口電路U23的輸出接顯示器和聲光報警電路，I/O接口電路U24與鍵盤相連接，I/O接口電路U24的輸出接聲光報警電路，I/O接口電路U9與打印機相連接，時鐘電路和晶振電路的輸出接單片機，單片機與R232接口電路相連接。
壓力傳感器采用應(yīng)片式傳感器。
壓力哨對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測并形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦為獨立監(jiān)測單元所組成的檢測網(wǎng)絡(luò)。
單片機U3采用MCS-51，程序存儲器U7采用2764，數(shù)據(jù)存儲器U8采用62256，鎖存器U4及譯碼器U5采用74LS373，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的三片模數(shù)轉(zhuǎn)換器U10、U13、U14為AD0809，I/O接口電路U9、U23、U24采用8255，時鐘電路U1采用MSM5832，顯示器采用八位半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器，鍵盤采用4×6鍵盤，打印機采用μP-A型微型打印機。
壓力哨的工作原理如下由于本監(jiān)測系統(tǒng)中配置了蓄電池，時鐘電路U1一直在工作，準(zhǔn)確地進行年、月、星期、日、時、分和秒的計時，并將各個計時量存入其自身相應(yīng)的存儲單元。同時數(shù)據(jù)存儲器U8中保持?jǐn)嚯娗?4小時各油路每分鐘的油壓數(shù)值。
通電后，首先，對單片機U3、各并行I/O進行初始化，隨后，計算機通過并行接口電路U2(8255)不斷地查詢時鐘電路U1中計時單元的內(nèi)容，如果計滿一分鐘，便發(fā)出指令，通過三片模數(shù)轉(zhuǎn)換器U10、U13和U14對所接各個油路的壓力數(shù)值采集一次，并分別存入數(shù)據(jù)存儲器U8中相應(yīng)的存儲單元；與此同時，計算機不斷將每一路壓力采集數(shù)值與該路所設(shè)定的報警壓力上、下限數(shù)值進行比較，如果超限(低于報警下限或高于報警上限)，則報警(相應(yīng)報警指示燈亮且蜂鳴器響)；否則不報警。另外，計算機不斷地將最近采集各路油壓數(shù)值送至并行I/O接口U23，在八位半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器上循環(huán)顯示各路油壓數(shù)值；在此期間，計算機也不斷發(fā)出查鍵命令至并行接口芯片U24，如果無鍵按下，則繼續(xù)做上述工作；如果有鍵按下，計算機對取回的鍵值進行分析，根據(jù)鍵值進入相應(yīng)的工作狀態(tài)。
若按下的是壓力設(shè)定鍵，系統(tǒng)進入各路報警壓力上、下限數(shù)值設(shè)定狀態(tài)，計算機等待數(shù)字輸入，將所輸入的每一路壓力的上、下限數(shù)值存入數(shù)據(jù)存儲器U8中相應(yīng)存儲單元中，并且，送至顯示并行接口芯片U23中，在數(shù)碼顯示器中顯示出來。當(dāng)輸入完所有的數(shù)據(jù)后，按下任意功能鍵即可返回開機時的狀態(tài)。
若按下的是壓力設(shè)定值檢查鍵，系統(tǒng)進入各路報警壓力上、下限數(shù)值的檢查狀態(tài)，計算機由數(shù)據(jù)存儲器U8中讀取數(shù)據(jù)，送至顯示并行接口電路U23中將所查看的某路數(shù)值顯示出來。查看完畢按下任意功能鍵即可返回開機時的狀態(tài)。
當(dāng)按下的是定點顯示按鍵時，系統(tǒng)進行對所指定油路的壓力定點顯示狀態(tài)。計算機根據(jù)所輸入的油路編號對該路實時壓力通過相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進行采集，并通過顯示接口芯片U23.將所采集的數(shù)據(jù)顯示出來。若要停止定點顯示，按下任意功能鍵即可返回開時的狀態(tài)。
當(dāng)按下定點打印按鍵時，系統(tǒng)進入對指定時刻各路壓力數(shù)值打印狀態(tài)。計算機根據(jù)所輸入的具體時刻，將此時刻存入數(shù)據(jù)存儲器中的相應(yīng)存儲單元各路油壓數(shù)值讀出，通過打印并行接口電路U9送至微型打印機中鎖存，打印機便將此時刻各路油壓數(shù)據(jù)依次打印出來。打印完畢自動返回開機時狀態(tài)。
當(dāng)按下曲線打印按鍵時，系統(tǒng)進入對所指定油路最近24小時的壓力數(shù)值所形成的曲線打印狀態(tài)。計算機根據(jù)所輸入的油路編號，將對應(yīng)油路最近24小時存入數(shù)據(jù)存儲器中的相應(yīng)存儲單元的所有數(shù)據(jù)讀出，通過打印并行接口電路U9送至微型打印機中鎖存，打印機便將此路最近24小時的油壓數(shù)據(jù)(每分鐘一個數(shù)據(jù))所形成的點陣曲線打印出來。打印完畢自動返回開機時狀態(tài)。
當(dāng)按下時間設(shè)定1和時間設(shè)定2按鍵時，系統(tǒng)進入時間設(shè)定狀態(tài)。計算機將由鍵盤輸入的年、月、日、周、時分?jǐn)?shù)值通過并行接口芯片U2送至?xí)r鐘芯片U1中相應(yīng)的計時存儲單元，以達到整定時間的目的。設(shè)定完畢按下任意功能鍵即可返回開機時狀態(tài)。
當(dāng)某油路的油壓超限時，系統(tǒng)開始報警(相應(yīng)指示燈亮且蜂鳴器響)，此時若按下消除報警按鍵，可以使蜂鳴器不響(但指示燈仍亮)。
另外，儀器中具有可與Modem相連接的串行接口電路，可以很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接。
本發(fā)明的優(yōu)點如下(1)利用壓力哨對采油系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測，形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦等獨立工作單元為基礎(chǔ)的檢測網(wǎng)絡(luò)。(2)各個單元均可獨立完成對本單元內(nèi)所有油井等壓力檢測點的數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示、打印及異常情況報警等功能，所有資料均可通過網(wǎng)絡(luò)同步傳輸至遠程控制中心。(3)能夠提高采油生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平，對采油生產(chǎn)和管理提供可靠真實的數(shù)據(jù)資料，并自動儲存。及時對生產(chǎn)中出現(xiàn)的異常情況做出準(zhǔn)確判決并能向相關(guān)工作人員報警。
權(quán)利要求
1.一種油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它由壓力哨和壓力傳感器組成，壓力傳感器經(jīng)傳感器接口接至壓力哨的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，壓力哨由單片機U3、程序存儲器U7、數(shù)據(jù)存儲器U8、鎖存器U4、譯碼器U5、反相器U6、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U10、U13、U14、I/O接口電路U9、U23、U24、時鐘電路U1、U2、晶振電路、R232接口電路、通信接口、顯示器、聲光報警電路、鍵盤、打印機組成，程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鎖存器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及I/O接口電路通過數(shù)據(jù)總線與單片機相連接，單片機的P20-P23口接譯碼器，譯碼器的輸出分別接三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以實現(xiàn)各I/O接口電路的地址分配，單片機的T0口接反相器，反相器的一路輸出接譯碼器，反相器的另一路輸出接數(shù)據(jù)存儲器，單片機的P20-P26口接程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，鎖存器的Q0-Q7腳接程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、三個I/O接口電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，I/O接口電路U23的輸出接顯示器和聲光報警電路，I/O接口電路U24與鍵盤相連接，I/O接口電路U24的輸出接聲光報警電路，I/O接口電路U9與打印機相連接，時鐘電路和晶振電路的輸出接單片機，單片機與R232接口電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于壓力傳感器采用應(yīng)片式傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于壓力哨對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測并形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦為獨立監(jiān)測單元所組成的檢測網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于單片機U3采用MCS-51，程序存儲器U7采用2764，數(shù)據(jù)存儲器U8采用62256，鎖存器U4及譯碼器U5采用74LS373，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的三片模數(shù)轉(zhuǎn)換器U10、U13、U14為AD0809，I/O接口電路U9、U23、U24采用8255，時鐘電路U1采用MSM5832，顯示器采用八位半導(dǎo)體數(shù)碼顯示器，鍵盤采用4×6鍵盤，打印機采用μP-A型微型打印機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田采油生產(chǎn)動態(tài)地面智能監(jiān)測系統(tǒng),它由壓力哨和壓力傳感器組成,壓力哨由單片機、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鎖存器、譯碼器、反相器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、I/O接口電路、通信接口、顯示器、聲光報警電路、鍵盤、打印機組成。本發(fā)明的優(yōu)點是利用壓力哨對采油生產(chǎn)系統(tǒng)中計量站、聯(lián)合站等壓力系統(tǒng)進行監(jiān)測,形成以計量站、聯(lián)合站、采油區(qū)、礦等獨立工作單元基礎(chǔ)的檢測網(wǎng)絡(luò),并且能夠提高采油生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平。
文檔編號G06F13/00GK1346095SQ0012912
公開日2002年4月24日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月29日
發(fā)明者焦陽, 張偉, 張福君, 劉曉安, 王江海 申請人:張福君