應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，包括油污管路，還包括設(shè)置在油污管路上的污水檢測裝置，以及與污水檢測裝置連接的數(shù)據(jù)上傳鏈路，所述包括與污水檢測裝置連接的RS485接口電路、以及與RS485接口電路依次連接的RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路、GPRS數(shù)傳終端、用戶終端。本設(shè)計中的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)集檢測、無線控制、通信等模塊于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理。
【專利說明】應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理工業(yè)設(shè)計，具體是指應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水等其他類型的含油污水，當(dāng)油田需要注水時，油田采出水經(jīng)處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標(biāo)進行嚴(yán)格控制，防止其對地層產(chǎn)生傷害。油田污水處理系統(tǒng)的工藝流程為:從油田的脫水站過來的水經(jīng)過一次緩沖te和收油te后，與所加藥劑在混合te中進彳丁混合，混合后的水在沉降te中進打過濾，再經(jīng)過二次緩沖罐后進入壓力濾罐進行過濾，過濾后的水送入注水站或作為沖洗用水。計算機通過M點的水流速值和N點的水pH值來控制所加藥劑的量:在工作過程中，對沉降罐要定時進行排污；壓力濾罐要定時進行反沖洗。我國污水處理事業(yè)是在80年代初逐步發(fā)展起來的，經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，但是，與國外同期的油田污水處理相比較，具有效率低、自動化程度低、能耗高且運行費用高等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，本設(shè)計中的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)集檢測、遠(yuǎn)程控制、通信等于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理。
[0004]本發(fā)明的實現(xiàn)方案如下:應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，包括油污管路，還包括設(shè)置在油污管路上的污水檢測裝置，以及與污水檢測裝置連接的數(shù)據(jù)上傳鏈路，所述包括與污水檢測裝置連接的RS485接口電路、以及與RS485接口電路依次連接的RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路、GPRS數(shù)傳終端、用戶終端。
[0005]所述污水檢測裝置包括設(shè)置在油污管路上的電磁流量計、加藥槽、在線PH檢測計，還包括同時與電磁流量計和在線PH檢測計連接的CPLD控制電路，所述RS485接口電路與CPLD控制電路連接。
[0006]所述CPLD控制電路連接有變頻器，所述變頻器連接有加藥泵，所述加藥泵安裝在加藥槽內(nèi)。
[0007]變頻器還連接有攪拌電機，所述攪拌電機安裝在加藥槽內(nèi)。
[0008]所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號為ZSD2110 GPRS DUT0
[0009]用戶終端為手機。
[0010]本系統(tǒng)在油田污水處理中采用CPLD進行系統(tǒng)控制，CPLD具有易操作性，有多種程序設(shè)計語言可供使用，其中梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。CPLD具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。綜合考慮目前工業(yè)過程控制、順序控制系統(tǒng)的主流趨勢和特性，采取了基于CPLD為控制單元加工控機集中監(jiān)控的控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。[0011]變頻器是自動加藥系統(tǒng)的執(zhí)行單元和控制單元。作為執(zhí)行單元時，變頻器接收來自調(diào)節(jié)單元CPLD控制電路的控制信號，根據(jù)控制信號改變電源的頻率；作為控制單元時，變頻器本身兼有調(diào)節(jié)單元的功能，單獨完成控制調(diào)節(jié)作用。將變頻器串接在電機電源的輸入回路，通過改變電機電源的頻率來調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。在本系統(tǒng)中，每個變頻器有兩條線路，一路是控制投藥量的計量泵，另一路是控制用于溶藥的攪拌電機。PLC將控制信號轉(zhuǎn)化成4?20 mA的電流信號，通過改變變頻器的工作頻率控制電機的轉(zhuǎn)速，從而控制投藥量和攪拌機的快慢。
[0012]CPLD控制電路的控制軟件主要用于實現(xiàn)加藥、排污、反沖洗等3個方面的控制。
[0013]I)加藥控制:有手動加藥和自動加藥兩種控制方式。在加藥工藝中，主要有A劑和B劑兩種藥劑，其中，A劑的加入量由液體的流速和pH值來決定，B劑的加入量僅由液體的流速來決定。
[0014]2)排污控制:分手動排污和自動排污兩種方式。自動排污的工作過程中，系統(tǒng)對所有工作方式設(shè)為自動的沉降罐按順序進行排污，排污時間由定時器設(shè)定，可按照工藝需要更改時間。每個沉降罐有4個排污閥門，在排污開始之后要順序打開閥門。加入一定延時，按下排污按鈕即可實現(xiàn)對所選罐進行排污。
3)反沖洗控:制先打開反沖洗的出口閥門，再打開反沖洗的進口閥門，然后關(guān)閉正常工作的進出口閥門；當(dāng)反沖洗結(jié)束時，應(yīng)先關(guān)閉反沖洗的進口閥門，然后關(guān)閉反沖洗的出口閥門，最后打開正常工作的進出口閥門。在這些閥門打開或關(guān)閉過程中，也要加入適當(dāng)?shù)难訒r，使得系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。
[0015]本系統(tǒng)中的CPLD控制電路根據(jù)在線PH檢測計檢測到的PH值數(shù)據(jù)和同時通過采集電磁流量計的流量，根據(jù)自身程序的運輸控制，輸出控制量，以控制變頻器，使得加藥泵和攪拌電機運轉(zhuǎn)以達到自動調(diào)節(jié)的目的。
[0016]同時本系統(tǒng)通過CPLD控制電路還能將PH值數(shù)據(jù)和流量信息通過上傳鏈路上傳給手機這樣的用戶終端。當(dāng)出現(xiàn)險情時，還可以啟動自身內(nèi)置的報警程序發(fā)生報警信息給用戶終端。其中，上傳鏈路中的GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端優(yōu)先選用型號為ZSD2110 GPRS DUT的數(shù)傳終端，ZSD2110 GPRS DUT為成都眾山科技有限公司研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸器，ZSD2110 GPRS DUT是一款使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)無線透明傳輸?shù)那度胧紻TU模塊。內(nèi)置工業(yè)級GPRS引擎和嵌入式處理器。支持PPP、TCP、UDP、ICMP等眾多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和SOCKET標(biāo)準(zhǔn)，提供全透明數(shù)據(jù)傳輸和用戶自由控制傳輸兩種模式。同時支持點對點、點對多點、設(shè)備間、設(shè)備與中心間等各種不同的通訊模式。用戶不用關(guān)心復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用TTL串行通信接口，就可以進行無線數(shù)據(jù)收發(fā)，讓你的設(shè)備能夠隨時隨地接入Internet。ZSD2110的特點是體積極小，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計，具備更高性價比。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本設(shè)計中的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)集檢測、遠(yuǎn)程控制、通信等于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】[0019]實施例一
如圖1所示。
[0020]應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，包括油污管路，還包括設(shè)置在油污管路上的污水檢測裝置，以及與污水檢測裝置連接的數(shù)據(jù)上傳鏈路，所述包括與污水檢測裝置連接的RS485接口電路、以及與RS485接口電路依次連接的RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路、GPRS數(shù)傳終端、用戶終端。所述RS485接口電路與CPLD控制電路連接。所述污水檢測裝置包括設(shè)置在油污管路上的電磁流量計、加藥槽、在線PH檢測計，還包括同時與電磁流量計和在線PH檢測計連接的CPLD控制電路。
[0021 ] 所述CPLD控制電路連接有變頻器，所述變頻器連接有加藥泵，所述加藥泵安裝在加藥槽內(nèi)。
[0022]變頻器還連接有攪拌電機，所述攪拌電機安裝在加藥槽內(nèi)。
[0023]所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號為ZSD2110 GPRS DUT0
[0024]用戶終端為優(yōu)先選用手機。
[0025]本系統(tǒng)在油田污水處理中采用CPLD進行系統(tǒng)控制，CPLD具有易操作性，有多種程序設(shè)計語言可供使用，其中梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。CPLD具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。綜合考慮目前工業(yè)過程控制、順序控制系統(tǒng)的主流趨勢和特性，采取了基于CPLD為控制單元加工控機集中監(jiān)控的控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。
[0026]變頻器是自動加藥系統(tǒng)的執(zhí)行單元和控制單元。作為執(zhí)行單元時，變頻器接收來自調(diào)節(jié)單元CPLD控制電路的控制信號，根據(jù)控制信號改變電源的頻率；作為控制單元時，變頻器本身兼有調(diào)節(jié)單元的功能，單獨完成控制調(diào)節(jié)作用。將變頻器串接在電機電源的輸入回路，通過改變電機電源的頻率來調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。在本系統(tǒng)中，每個變頻器有兩條線路，一路是控制投藥量的計量泵，另一路是控制用于溶藥的攪拌電機。PLC將控制信號轉(zhuǎn)化成4?20 mA的電流信號，通過改變變頻器的工作頻率控制電機的轉(zhuǎn)速，從而控制投藥量和攪拌機的快慢。
[0027]CPLD控制電路的控制軟件主要用于實現(xiàn)加藥、排污、反沖洗等3個方面的控制。
[0028]加藥控制:有手動加藥和自動加藥兩種控制方式。在加藥工藝中，主要有A劑和B劑兩種藥劑，其中，A劑的加入量由液體的流速和pH值來決定，B劑的加入量僅由液體的流速來決定。
[0029]排污控制:分手動排污和自動排污兩種方式。自動排污的工作過程中，系統(tǒng)對所有工作方式設(shè)為自動的沉降罐按順序進行排污，排污時間由定時器設(shè)定，可按照工藝需要更改時間。每個沉降罐有4個排污閥門，在排污開始之后要順序打開閥門。加入一定延時，按下排污按鈕即可實現(xiàn)對所選罐進行排污。
[0030]反沖洗控:制先打開反沖洗的出口閥門，再打開反沖洗的進口閥門，然后關(guān)閉正常工作的進出口閥門；當(dāng)反沖洗結(jié)束時，應(yīng)先關(guān)閉反沖洗的進口閥門，然后關(guān)閉反沖洗的出口閥門，最后打開正常工作的進出口閥門。在這些閥門打開或關(guān)閉過程中，也要加入適當(dāng)?shù)难訒r，使得系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。
[0031]本系統(tǒng)中的CPLD控制電路根據(jù)在線PH檢測計檢測到的PH值數(shù)據(jù)和同時通過采集電磁流量計的流量，根據(jù)自身程序的運輸控制，輸出控制量，以控制變頻器，使得加藥泵和攪拌電機運轉(zhuǎn)以達到自動調(diào)節(jié)的目的。
[0032]同時本系統(tǒng)通過CPLD控制電路還能將PH值數(shù)據(jù)和流量信息通過上傳鏈路上傳給手機這樣的用戶終端。當(dāng)出現(xiàn)險情時，還可以啟動自身內(nèi)置的報警程序發(fā)生報警信息給用戶終端。其中，上傳鏈路中的GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端優(yōu)先選用型號為ZSD2110 GPRS DUT的數(shù)傳終端，ZSD2110 GPRS DUT為成都眾山科技有限公司研發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸器，ZSD2110 GPRS DUT是一款使用GPRS網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)無線透明傳輸?shù)那度胧紻TU模塊。內(nèi)置工業(yè)級GPRS引擎和嵌入式處理器。支持PPP、TCP、UDP、ICMP等眾多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和SOCKET標(biāo)準(zhǔn)，提供全透明數(shù)據(jù)傳輸和用戶自由控制傳輸兩種模式。同時支持點對點、點對多點、設(shè)備間、設(shè)備與中心間等各種不同的通訊模式。用戶不用關(guān)心復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使用TTL串行通信接口，就可以進行無線數(shù)據(jù)收發(fā)，讓你的設(shè)備能夠隨時隨地接入Internet。ZSD2110的特點是體積極小，專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計，具備更高性價比。
[0033]如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，包括油污管路，其特征在于:還包括設(shè)置在油污管路上的污水檢測裝置，以及與污水檢測裝置連接的數(shù)據(jù)上傳鏈路，所述包括與污水檢測裝置連接的RS485接口電路、以及與RS485接口電路依次連接的RS485/TTL轉(zhuǎn)換電路、GPRS數(shù)傳終端、用戶終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1上所述的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述污水檢測裝置包括設(shè)置在油污管路上的電磁流量計、加藥槽、在線PH檢測計，還包括同時與電磁流量計和在線PH檢測計連接的CPLD控制電路，所述RS485接口電路與CPLD控制電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2上所述的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述CPLD控制電路連接有變頻器，所述變頻器連接有加藥泵，所述加藥泵安裝在加藥槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3上所述的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:變頻器還連接有攪拌電機，所述攪拌電機安裝在加藥槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項上所述的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:所述GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端的型號為ZSD2110 GPRS DUT0
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項上所述的應(yīng)用于油田污水處理的無線遠(yuǎn)程檢測控制系統(tǒng)，其特征在于:用戶終端為手機。
【文檔編號】C02F1/00GK103631172SQ201210305308
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李強 申請人:成都眾山科技有限公司