專利名稱：便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田洗井中用到的一種監(jiān)測裝置，具體的說，是涉及一種能對油田洗井中的高壓熱洗過程進(jìn)行監(jiān)測和報(bào)警的裝置。
背景技術(shù)：
目前，油田洗井方式主要分為機(jī)械、熱力以及熱化學(xué)洗井等三類。在這三類洗井方式下，都有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是需要由人工操作，而通過操作人員的判斷來決定在何時(shí)進(jìn)行何種步驟。經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用后，發(fā)現(xiàn)在前述的這幾種模式下，存在如下技術(shù)問題需要解決由于采用手工操作，洗井要依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度，操作時(shí)機(jī)難以準(zhǔn)確把握， 因此導(dǎo)致洗井的能耗高，甚至發(fā)生損害油層、污染環(huán)境的事故。而且人工洗井的周期長、精確度低、人為因素多，熱洗時(shí)間越長越會影響油井的產(chǎn)量。
發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)中給出的現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，該種儀器能夠采集和存儲熱洗液流量和溫度數(shù)據(jù)，以便操作人員按照數(shù)據(jù)準(zhǔn)確把握進(jìn)行各種洗井作業(yè)的時(shí)間，另外還可以根據(jù)熱洗液溫度預(yù)判出洗井作業(yè)的效果并在參數(shù)超限時(shí)給予聲光報(bào)警。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，包括帶有時(shí)鐘電路和電源模塊的中央處理單元，其中，所述監(jiān)測儀還包括電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)串行通訊模塊、 溫度信號采集電路、帶觸摸輸入屏的液晶顯示器以及聲光報(bào)警電路；所述電磁流量計(jì)輸出的流量信號經(jīng)過所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊處理后輸入到所述中央處理單元的流量信號輸入端，溫度信號采集電路輸出的溫度信號輸入到所述中央處理單元的溫度信號輸入端；所述帶觸摸輸入屏的液晶顯示器與所述中央處理單元之間為雙向數(shù)據(jù)連接；所述中央處理單元的報(bào)警信號輸出端連接至聲光報(bào)警電路的報(bào)警控制信號輸入端。為便于存儲數(shù)據(jù)，所述監(jiān)測儀還包括一個(gè)由CH375芯片構(gòu)成的USB接口模塊。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，優(yōu)選所述中央處理單元為STC90C516AD單片機(jī)，所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊采用MAX232芯片，所述電磁流量計(jì)采用FFT4-20mA輸出型電磁流量計(jì)，所述溫度信號采集電路采用DS18B20溫度測量芯片。本實(shí)用新型具有如下有益效果使用本監(jiān)測儀，可以自動采集洗井過程中的流量以及注入熱洗液溫度和回流熱洗液溫度，操作工人可以根據(jù)根據(jù)熱洗液的回流溫度控制洗井液的流量大小，同時(shí)通過USB 口記錄洗井各個(gè)參數(shù)自動存入文檔中。當(dāng)溫度在融蠟點(diǎn)持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，認(rèn)為洗井結(jié)束，儀器報(bào)警提示洗井可以結(jié)束。使用本種檢測儀與傳統(tǒng)的人工熱洗相比，能夠抑制熱洗液倒灌、達(dá)到減少耗能的目的。


圖1是本實(shí)用新型的組成示意圖。圖2是本實(shí)用新型的中央處理單元的電氣原理圖。[0010]圖3是本實(shí)用新型的電磁流量計(jì)串行通信模塊的電氣原理圖。圖4是本實(shí)用新型的溫度信號采集電路的電氣原理圖。圖5是本實(shí)用新型的USB接口模塊的電氣原理圖。圖6是本實(shí)用新型的時(shí)鐘電路的電氣原理圖。圖7是本實(shí)用新型中帶觸摸輸入屏的液晶顯示器的電氣原理圖。圖8是本實(shí)用新型中聲光報(bào)警模塊的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明由圖1所示，該種便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，包括帶有時(shí)鐘電路和電源模塊的中央處理單元，此外，所述監(jiān)測儀還包括電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)串行通訊模塊、溫度信號采集電路、帶觸摸輸入屏的液晶顯示器以及聲光報(bào)警電路；所述電磁流量計(jì)輸出的流量信號經(jīng)過所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊處理后輸入到所述中央處理單元的流量信號輸入端，溫度信號采集電路輸出的溫度信號輸入到所述中央處理單元的溫度信號輸入端；所述帶觸摸輸入屏的液晶顯示器與所述中央處理單元之間為雙向數(shù)據(jù)連接；所述中央處理單元的報(bào)警信號輸出端連接至聲光報(bào)警電路的報(bào)警控制信號輸入端。為便于存儲洗井?dāng)?shù)據(jù)，可以在所述監(jiān)測儀中增加一個(gè)由CH375芯片構(gòu)成的USB接口模塊。下面給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如圖2所示，所述中央處理單元為STC90C516AD單片機(jī)，STC90C516AD單片機(jī)是具有超強(qiáng)抗干擾，高速，低功耗的單片機(jī)，，含8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器。工作電壓5. 5V-3. 8V，含61K字節(jié)的Flash程序存儲器，4352字節(jié)的SRAM，3個(gè)定時(shí)器，1個(gè)UART異步串口， 內(nèi)置看門狗，含內(nèi)部低電壓中斷，支持4個(gè)掉電外部中斷。KETO鍵用于單片機(jī)的手動復(fù)位。 圖3是電磁流量計(jì)串行通信模塊的電氣原理圖，所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊采用MAX232 芯片，該部分作為單片機(jī)與電磁流量計(jì)串口通信部分，其T2IN與R20UT端口分別與單片機(jī)的T)(D與RXD端口相連，R2IN與T20UT端口分別接DB9端口的3端與2端，DB9型接口與電磁流量計(jì)相連，電磁流量計(jì)測得的流量值以脈沖的形式經(jīng)由該串口輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過計(jì)算脈沖還原測得的實(shí)際流量。所述電磁流量計(jì)采用FFT4-20mA輸出型電磁流量計(jì)，電源模塊采用AC220V輸入經(jīng)過變壓器變壓后為ACMV，經(jīng)過整流濾波后進(jìn)入LM7809、穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓，輸出空載電壓為9. 578V。所述溫度信號采集電路如圖4所示，采用DS18B20溫度測量芯片，該部分為溫度測量部分，DS18B20是溫度測量芯片，其2號端口通過上拉電阻與單片機(jī)的Pl. 3端連接，其測得的溫度值將存在其內(nèi)部寄存器中，單片機(jī)通過讀DS18B20內(nèi)部的寄存器獲取溫度值。圖5是本實(shí)用新型的USB接口模塊的電氣原理圖，該部分作為單片機(jī)與U盤進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的部分，USB采用B型接口，占用電路板的面積小，其管腳1、2、3接SP0503BAJT 瞬態(tài)電壓抑制器，抑制電涌和ESD，防止產(chǎn)生傳輸誤差，同時(shí)管腳1接了一個(gè)電阻絲，規(guī)格 F16/0.5A，防止電源短路時(shí)候電流過大，燒毀芯片。U 口與CH375的VD+與VD-端相連接， INT端與單片機(jī)的INTO端連接，INT端通過發(fā)出中斷信號通知單片機(jī)U盤是否插入或斷開。 WR是寫信號端，RD是讀信號端，AO是指令數(shù)據(jù)選擇端，WR端、RD端以及AO端分別與單片機(jī)的WR端、RD端以及P2. 0連接，單片機(jī)通過這三個(gè)端口控制數(shù)據(jù)的輸入輸出以及指令的發(fā)出。CS端為片選端，與單片機(jī)的P2. 6端連接，單片機(jī)對CH375進(jìn)行操作時(shí)將該端口置為低電平。DO—D7端為數(shù)據(jù)端口，與單片機(jī)的P0. 0-P0. 7端連接，與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。圖6是本實(shí)用新型的時(shí)鐘控制模塊的電氣原理圖，該部分為時(shí)鐘部分，SCLK端是串行時(shí)鐘端，控制數(shù)據(jù)的輸入與輸出。I/O端是雙向數(shù)據(jù)線，RST端是復(fù)位端，SCLK端、I/O 端以及RST端分別與單片機(jī)的P1.0—Pl. 2端連接，DS1302內(nèi)部寄存器存儲當(dāng)前日期與時(shí)間并且存儲的數(shù)據(jù)與當(dāng)前日期與時(shí)間變化保持一致，單片機(jī)通過控制這三個(gè)端口可以修改 DS1302內(nèi)部的寄存器存儲的數(shù)據(jù)從而調(diào)整當(dāng)前日期與時(shí)間，單片機(jī)通過讀取DS1302內(nèi)部寄存器獲取當(dāng)前日期與時(shí)間。圖7是本實(shí)用新型中帶觸摸輸入屏的液晶顯示器的電氣原理圖，采用的是 DV320240GB內(nèi)含硬件字庫的圖形點(diǎn)陣液晶觸摸屏顯示器，該部分為帶觸摸功能的液晶顯示屏，VO為IXD驅(qū)動電壓端，vout為IXD驅(qū)動負(fù)壓電源輸出端，通過調(diào)節(jié)V0、VOUT與地信號之間的可調(diào)電阻可以調(diào)節(jié)屏的對比度；WR是寫信號端，RD是讀信號端，RS是指令數(shù)據(jù)選擇端，WR端、RD端以及RS端分別與單片機(jī)的P2. 5端、P2. 3端以及P2. 4端相連接，主要用于控制數(shù)據(jù)的輸入輸出以及指令的發(fā)出。CS端為片選端，與單片機(jī)的P2. 2端連接，單片機(jī)對液晶屏進(jìn)行操作時(shí)將此端口置低電平。RST為復(fù)位信號端，與單片機(jī)P2.1端相連，低電平有效。INT端與單片機(jī)的INTl端連接，INT端通過發(fā)出中斷信號通知單片機(jī)指令是否準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。BUSY端與單片機(jī)P2. 7端相連，單片機(jī)通過查詢該端口判斷數(shù)據(jù)總線處于忙碌還是空閑狀態(tài)。DBO—DB7為八位三態(tài)并行總線，與單片機(jī)的P0. 0—P0. 7端相連，以實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。圖8是本實(shí)用新型中聲光報(bào)警模塊的電氣原理圖，報(bào)警模塊采用LA-HM型報(bào)警喇叭及LED燈組成，由中央處理單元根據(jù)溫度狀態(tài)輸出觸發(fā)信號進(jìn)行驅(qū)動。發(fā)光二極管陽極與喇叭正極接單片機(jī)TO端，當(dāng)洗井結(jié)束時(shí)，單片機(jī)TO端置高電平，發(fā)光二極管與喇叭導(dǎo)通， 進(jìn)行聲光報(bào)警提示洗井結(jié)束。本裝置實(shí)際安裝時(shí)，將圖3中的RS232串行通信口用數(shù)據(jù)線與電磁流量計(jì)相連，將圖4中DS18B20溫度測量芯片固定在回液管壁，流量信號和溫度信號直接傳輸給圖2中的中央處理單元。工作時(shí)，先通過圖7所示的帶觸摸屏的液晶顯示器輸入井號、井深等基本信息，然后開始監(jiān)測流量和溫度瞬時(shí)值，并在顯示器上顯示，同時(shí)不斷通過USB 口存入U(xiǎn)盤文檔中。 當(dāng)溫度值在融蠟點(diǎn)持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，由中央處理單元給報(bào)警電路發(fā)出信號，由蜂鳴器和LED 等進(jìn)行聲光提示。
權(quán)利要求1.一種便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，包括帶有時(shí)鐘電路和電源模塊的中央處理單元，其特征在于所述監(jiān)測儀還包括電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)串行通訊模塊、溫度信號采集電路、帶觸摸輸入屏的液晶顯示器以及聲光報(bào)警電路；所述電磁流量計(jì)輸出的流量信號經(jīng)過所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊處理后輸入到所述中央處理單元的流量信號輸入端，溫度信號采集電路輸出的溫度信號輸入到所述中央處理單元的溫度信號輸入端；所述帶觸摸輸入屏的液晶顯示器與所述中央處理單元之間為雙向數(shù)據(jù)連接；所述中央處理單元的報(bào)警信號輸出端連接至聲光報(bào)警電路的報(bào)警控制信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，其特征在于所述監(jiān)測儀還包括一個(gè)由CH375芯片構(gòu)成的USB接口模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀，其特征在于所述中央處理單元為STC90C516AD單片機(jī)，所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊采用MAX232芯片，所述電磁流量計(jì)采用FFT4-20mA輸出型電磁流量計(jì)，所述溫度信號采集電路采用DS18B20溫度測量芯片。
專利摘要一種便攜式高壓熱洗監(jiān)測儀。解決現(xiàn)有技術(shù)中洗井采用人工判斷洗井作業(yè)時(shí)間，存在的誤差大、洗井效果不好以及能耗高等問題。其特征在于所述監(jiān)測儀還包括電磁流量計(jì)、電磁流量計(jì)串行通訊模塊、溫度信號采集電路、帶觸摸輸入屏的液晶顯示器以及聲光報(bào)警電路；所述電磁流量計(jì)輸出的流量信號經(jīng)過所述電磁流量計(jì)串行通訊模塊處理后輸入到所述中央處理單元的流量信號輸入端，溫度信號采集電路輸出的溫度信號輸入到所述中央處理單元的溫度信號輸入端；所述帶觸摸輸入屏的液晶顯示器與所述中央處理單元之間為雙向數(shù)據(jù)連接；所述中央處理單元的報(bào)警信號輸出端連接至聲光報(bào)警電路的報(bào)警控制信號輸入端。具有可抑制熱洗液倒灌、達(dá)到減少耗能的作用。
文檔編號E21B37/00GK202000965SQ20112009572
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者劉小斌, 劉繼承, 劉鐵良, 姚建紅, 李夢達(dá), 林娜, 王瑞華, 白麗麗, 金淼鑫 申請人:東北石油大學(xué)