專利名稱：智能測井電源控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油測井領域中，使用測井電纜的測井地面系統(tǒng)中。特別是涉及 智能電源監(jiān)控的車載地面系統(tǒng)。具體講，涉及智能測井電源控制裝置。
背景技術：
電源是測井系統(tǒng)中最基礎同時也是最不可缺少的配置。它為測井作業(yè)提供源源不 斷的能源供應，保證測井系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)能夠持續(xù)、穩(wěn)定的工作，可以說，測井電源是否安全、 可靠、高效關乎到整個測井系統(tǒng)的工作質(zhì)量及效率。隨著測井技術的不斷發(fā)展，目前應用的測井電源所存在的問題已逐漸暴露，并影 響著整個測井行業(yè)的發(fā)展。(1)安全性較差。只是采用熔斷器等簡單、原始的保護措施。一旦操作員操作失誤 或者線路、負載等出現(xiàn)故障，很可能影響到整個測井系統(tǒng)的安全。(2)缺乏有效的管理。電源只是孤立的工作，無法實時的對電源的工作狀態(tài)、輸出 信息進行詳細的了解，無法控制電源的工作狀態(tài)。(3)不能“量體裁衣”。當了解負載的特性后，無法根據(jù)負載的情況調(diào)整輸出參數(shù)， 以滿足負載的理想工作條件?；谝陨洗嬖诘膯栴}，我們提出了新型具有智能監(jiān)控的電源管理方法，對測井電 源進行有效的管理，滿足了測井行業(yè)的需求。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種安全性好能有效管理的智能測井電源控制裝 置，本實用新型采取的技術方案是，智能測井電源控制裝置，包括通過互感器、霍爾傳感器 采集兩路交流電流、兩路交流電壓、兩路直流電壓、兩路直流電流共8通道信號，經(jīng)過信號 調(diào)理、有效值轉(zhuǎn)換電路，輸出到A/D進行轉(zhuǎn)換，然后輸出到單片機，單片機將采集的數(shù)據(jù)通 過RS485接口輸出。所述裝置，采用微型精密電流型交流電壓互感器采集交流電壓信號，采用微型精 密交流電流互感器采集交流電流信號，采用霍爾電流傳感器采集直流電流信號，采用霍爾 電壓傳感器采集直流電壓信號。本實用新型具備如下技術效果1)具有高安全性、高可靠性。方法中提出了進行實時輸出保護的設計，通過對電 壓，電流的實時采樣，確定當前的輸出狀態(tài)，從而完成對輸出的保護。2)可以進行有效的管理。測井電源可以完成與上位機的通信，上位機通過通信接 口了解電源的工作狀態(tài)，通過發(fā)送命令的方式對測井電源進行配置、控制。3)當了解負載輸入、輸出特性后，可以設置與其相對應的電源輸出參數(shù)。
圖1是本實用新型的原理框圖。圖2所示為本實用新型的交流電流信號采樣調(diào)理電路。圖3是本實用新型的交流電壓信號采樣調(diào)理電路。圖4是本實用新型的直流電壓信號采樣放大電路。圖5是本實用新型的直流電流信號采樣放大電路。圖6是本實用新型的A/D轉(zhuǎn)換電路。圖7是本應用新型的通信、控制電路。
具體實施方式
本實用新型為了解決背景技術中測井電源所存在的缺陷，而提出了一種采用具有 智能監(jiān)控功能的測井電源管理方法。1)具有高安全性、高可靠性。方法中提出了進行實時輸出保護的設計，通過對電 壓，電流的實時采樣，確定當前的輸出狀態(tài)，從而完成對輸出的保護。2)可以進行有效的管理。測井電源可以完成與上位機的通信，上位機通過通信接 口了解電源的工作狀態(tài)，通過發(fā)送命令的方式對測井電源進行配置、控制。3)當了解負載輸入、輸出特性后，可以設置與其相對應的電源輸出參數(shù)。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，下面通過附圖，來進一步說明本實用新型的具體電路實現(xiàn)原理。1.原理框圖通過互感器、霍爾傳感器采集兩路交流電流、交流電壓、直流電壓、直流電流共8 通道信號，經(jīng)過信號調(diào)理、有效值轉(zhuǎn)換等處理后，輸入A/D進行轉(zhuǎn)換。單片機獲得采集數(shù)據(jù)， 根據(jù)線性插值進行補償，將采集的數(shù)據(jù)通過RS485接口上傳，并與初始配置的數(shù)據(jù)進行比 較，當不符合初始配置時，通過狀態(tài)切換電路完成電源工作狀態(tài)的切換，并更新顯示信息。2.交流電壓信號采樣調(diào)理電路采用TV1005-1M型微型精密電流型交流電壓互感器，對被測回路的交流電壓信號 進行采樣，利用磁電效應原理，可以使被測回路與測試回路高度絕緣，具有很強的電壓隔離 能力，使用安全可靠。為了防止電流互感器次級開路，采用兩二極管反接的方式進行保護。 交流電壓信號調(diào)理電路前級采用高性能儀表放大器AD8221，提高輸入級的阻抗，有效抑制共 模干擾。再經(jīng)過精密整流電路，進行有效值轉(zhuǎn)換，，后級采用截止頻率為8HZ低通濾波電路。3.交流電流信號采樣調(diào)理電路采用TA1005-2M型微型精密交流電流互感器，對被測回路的交流電流信號進行采 樣，利用磁電效應原理，可以使被測回路與測試回路高度絕緣，具有很強的電壓隔離能力， 使用安全可靠。為了防止電流互感器次級開路，采用兩二極管反接的方式進行保護。采樣 信號調(diào)理電路前級采用高性能儀表放大器AD8221，提高輸入級的阻抗，有效抑制共模干擾。 再經(jīng)過精密整流電路，進行有效值轉(zhuǎn)換，后級采用截止頻率為8HZ低通濾波電路。4.直流電壓信號采樣放大電路采用HV03-25mA_P型霍爾電流型電壓傳感器，對被測回路中的直流電壓信號進行采樣，利用霍爾效應及磁補償原理，可以使被測回路與測試回路高度絕緣，具有很強的電壓 隔離能力，使用安全可靠。再經(jīng)過電壓跟隨器、低通濾波電路對信號進行處理。5.直流電流信號采樣放大電路采用HS03-25A-NP型霍爾電流傳感器，對被測回路中的直流電壓信號進行采樣， 利用霍爾效應及磁補償原理，可以使被測回路與測試回路高度絕緣，具有很強的電壓隔離 能力，使用安全可靠。再經(jīng)過電壓跟隨器、低通濾波電路對信號進行處理。6. AD轉(zhuǎn)換電路采用兩片AD公司的16位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器AD7656對交流電壓、交流電流、 直流電壓、直流電流采樣信號進行AD轉(zhuǎn)換。通過SPI接口與單片機進行數(shù)據(jù)交換。為方便 進行線性插值處理，需要采集模擬地信號。7.通信、控制電路單片機采用Atmel公司的AVR系列單片機ATMegal64，完成對顯示、狀態(tài)切換、通 信、數(shù)據(jù)采集的控制，RS485通信接口芯片采用SN65HVD33。
權利要求1.一種智能測井電源控制裝置，其特征是，包括通過互感器、霍爾傳感器采集兩路交 流電流、兩路交流電壓、兩路直流電壓、兩路直流電流共8通道信號，經(jīng)過信號調(diào)理、有效值 轉(zhuǎn)換電路，輸出到A/D進行轉(zhuǎn)換，然后輸出到單片機，單片機將采集的數(shù)據(jù)通過RS485接口 輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能測井電源控制裝置，其特征是，所述裝置，采用微型 精密電流型交流電壓互感器采集交流電壓信號，采用微型精密交流電流互感器采集交流電 流信號，采用霍爾電流傳感器采集直流電流信號，采用霍爾電壓傳感器采集直流電壓信號。
專利摘要本實用新型涉及測井系統(tǒng)中的電源，提供一種安全性好能有效管理的智能測井電源控制裝置，本實用新型采取的技術方案是，智能測井電源控制裝置，包括通過互感器、霍爾傳感器采集兩路交流電流、兩路交流電壓、兩路直流電壓、兩路直流電流共8通道信號，經(jīng)過信號調(diào)理、有效值轉(zhuǎn)換電路，輸出到A/D進行轉(zhuǎn)換，然后輸出到單片機，單片機將采集的數(shù)據(jù)通過RS485接口輸出。本實用新型主要應用于為測井系統(tǒng)提供電源。
文檔編號G01R19/00GK201830024SQ20102055637
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權日2010年10月11日
發(fā)明者羅乃峰 申請人:天津市泰華科技有限公司