專利名稱：井下測控電路控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，特別涉及一種井下測控電路控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
油田投產(chǎn)后，必須對油水井各個地層的溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)進行實時的采集， 通過這些數(shù)據(jù)的分析再做出調(diào)控方案，因此這對實現(xiàn)油田的高產(chǎn)、降低能耗并獲得較高的 采收率有很大的幫助。現(xiàn)有的測控電路控制系統(tǒng)采用一次性電池，不能充電，因此也不能長時間對溫度、 壓力、流量等數(shù)據(jù)進行實時的采集，同時也不能進行精確的調(diào)控，否則一旦電池耗盡就必須 把整個測控電路控制系統(tǒng)取出來更換電池，甚至有可能報廢整個測控電路控制系統(tǒng)，而每 次取出測控電路控制系統(tǒng)后再安裝到井下的操作費用是非常昂貴的，且需要大型設(shè)備。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種井下測控電路控制系統(tǒng)，其采用充電 電池組，使得井下測控電路控制系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的按照設(shè)定的要求進行測控，一旦發(fā)現(xiàn) 電池即將耗盡時很方便的就可以對其進行充電，不需要取出測控電路控制系統(tǒng)。為解決所述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種井下測控電路控制系統(tǒng)，其特征在 于，其包括地面控制主機、測控主板、初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充電電池組、 溫度模塊、壓力模塊、流量模塊和調(diào)控輸出模塊，初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充 電電池組通過供電電纜連接在地面控制主機和測控主板之間，地面控制主機通過通信電纜 與測控主板連接，測控主板還與溫度模塊、壓力模塊、流量模塊、調(diào)控輸出模塊連接。優(yōu)選地，所述鐵芯組為分離式鐵芯組且包括靜鐵芯和動鐵芯，靜鐵芯和動鐵芯的 形狀都是柱形中空形狀，動鐵芯位于靜鐵芯的中間。優(yōu)選地，所述初級模塊和次級模塊及變壓器構(gòu)成的電源電路包括脈寬調(diào)制器芯 片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第十一電阻、第一電容、第二電容、第三電容、 第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、場效應(yīng)管和變壓器，脈寬調(diào)制器芯片具 有八個引腳，第一電阻與脈寬調(diào)制器芯片的第二引腳連接，第二電阻的一端與脈寬調(diào)制器 芯片的第一引腳連接，第二電阻的另一端與第二二極管連接，第三電阻的一端與脈寬調(diào)制 器芯片的第七引腳連接，第三電阻的另一端與第一電容、變壓器連接，第四電阻與第一二極 管連接，場效應(yīng)管的一端與變壓器的初級線圈連接，場效應(yīng)管的另一端與第十一電阻連接， 第三二極管和第四二極管分別連接在變壓器的次級線圈的兩端，第三二極管與第三電容連 接。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型使井下測控電路控制系統(tǒng)的測控精 度提高，增加流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)的記錄次數(shù)，更加準確的提供井下環(huán)境，并能實時的進 行調(diào)控，并使得井下測控電路控制系統(tǒng)的使用壽命延長，降低采油工人的勞動強度。
圖1為本實用新型井下測控電路控制系統(tǒng)的原理示意圖。圖2為本實用新型中鐵芯組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型中初級模塊和次級模塊及變壓器構(gòu)成的電源電路的電路示意 圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。如圖1所示，本實用新型井下測控電路控制系統(tǒng)包括地面控制主機1、測控主板2、 初級模塊3、鐵芯組4、次級模塊5、電源模塊6、充電電池組7、溫度模塊10、壓力模塊11、流 量模塊12和調(diào)控輸出模塊13，初級模塊3、鐵芯組4、次級模塊5、電源模塊6、充電電池組7 通過供電電纜8連接在地面控制主機1和測控主板2之間，地面控制主機1通過通信電纜 9與測控主板2連接，測控主板2還與溫度模塊10、壓力模塊11、流量模塊12、調(diào)控輸出模 塊13連接。地面控制主機1通過供電電纜8向井下提供電源，地面控制主機1通過通信電 纜9向井下發(fā)送測控參數(shù)以及接收井下溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)。電源模塊6完成對充電電 池組7的充電和保護，確保對充電電池組7的安全充電同時保證充電電池組7不能過充和 過放。充電電池組7采用磷酸鐵鋰可充電電池。測控主板2接收到地面控制主機1的測控 命令后對溫度模塊、壓力模塊、流量模塊、調(diào)控輸出模塊各個模塊讀取數(shù)據(jù)并存儲或者上報 到地面控制主機1，同時經(jīng)過計算當(dāng)流量值需要進行調(diào)控時，從調(diào)控輸出模塊13輸出調(diào)控 信號來調(diào)整閥門的開度使得流量值達到規(guī)定要求，電池充滿后測控主板2通過通信電纜向 地面控制主機1報告，結(jié)束充電，井下的各個測控數(shù)據(jù)也可以通過通信電纜9上報至地面主 機。如圖2所示，鐵芯組為4分離式鐵芯組且包括靜鐵芯41和動鐵芯42。靜鐵芯41 和動鐵芯42的形狀都是柱形中空形狀，動鐵芯42位于靜鐵芯41的中間。靜鐵芯與次級模 塊組成一個整體，長期安裝于井下。動鐵芯與初級模塊安裝在供電電纜的前端。本實用新型井下測控電路控制系統(tǒng)的工作原理如下地面控制主機將220V交流 電進行整流濾波后得到311V直流電，通過供電電纜直接加到初級模塊，初級模塊自激振蕩 后經(jīng)過鐵芯組的磁感應(yīng)耦合到次級模塊，在次級模塊中進行整流濾波得到一個穩(wěn)定的20V 的直流電，該直流電直接供給電源模塊，然后對充電電池組進行充電。如果本實用新型井 下測控電路控制系統(tǒng)安裝于某水井的某個地層一段時間了，當(dāng)需要了解井下工作情況的時 候，把初級模塊從井口用供電電纜慢慢下放到次級模塊的位置，用定位裝置使初級和次級 模塊對應(yīng)。定位完成后地面控制主機通過通信電纜讀取測控主板的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括各 個時段的壓力、溫度、流量以及電池的容量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池容量下降到需要充電的底線時，地 面控制主機發(fā)出充電命令，初級模塊、次級模塊和電源模塊組成的充電系統(tǒng)開始對充電電 池組充電。同時測控主板通過通信電纜實時向地面控制主機發(fā)送充電信息，一旦電池充滿 后地面控制主機發(fā)出命令關(guān)閉充電，這時如果需要對測控參數(shù)進行修改時地面控制主機可 以向測控主板發(fā)送修改參數(shù)。測控參數(shù)包括壓力、溫度、流量的測量間隔和已經(jīng)流量的調(diào)控 數(shù)據(jù)，完成發(fā)送后，測控主板就會按要求記錄壓力、溫度、流量，同時會從調(diào)控輸出模塊輸出 信號，自動調(diào)整流量的大小。
4[0016]如圖3所示，初級模塊和次級模塊及變壓器構(gòu)成的電源電路包括脈寬調(diào)制器芯 片、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電 阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、第一電容Cl、第二電容C2、 第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容 C9、第十電容C10、第十一電容C11、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二 極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、場效應(yīng)管Q和變壓器T，脈寬調(diào)制器芯片具有八個 引腳，第一電阻Rl與脈寬調(diào)制器芯片的第二引腳連接，第二電阻R2的一端與脈寬調(diào)制器芯 片的第一引腳連接，第二電阻R2的另一端與第二二極管D2連接，第三電阻R3的一端與脈 寬調(diào)制器芯片的第七引腳連接，第三電阻R3的另一端與第一電容Cl、變壓器T連接，第四 電阻R4與第一二極管Dl連接，場效應(yīng)管Q的一端與變壓器T的初級線圈連接，場效應(yīng)管Q 的另一端與第十一電阻Rll連接，第三二極管D3和第四二極管D4分別連接在變壓器T的 次級線圈的兩端，第三二極管D3與第三電容C3連接。脈寬調(diào)制器芯片采用UC3842芯片 (UC3842芯片是美國Unitrode公司生產(chǎn)的一種脈寬調(diào)制器芯片)作為主控芯片，輸入電壓 范圍寬，可以解決長距離電纜造成的壓降問題，可以采用原邊反饋解決分離式磁芯無法做 輸出電壓反饋的難題。UC3842芯片的另外一個好處就是電路簡單采購方便，應(yīng)用方案成熟， 且能在105°C的環(huán)境工作。地面控制主機通過供電電纜將31IV直流電加到第一電容Cl的 兩端并經(jīng)過第三電阻R3得到一個大于16V的啟動電壓，UC3842芯片開始工作并通過其第 六引腳輸出脈沖驅(qū)動場效應(yīng)管Q，變壓器次級線圈經(jīng)耦合得到脈沖信號，再經(jīng)過第三二極管 D3和第四二極管D4整流，經(jīng)過第三電容C3濾波后輸出一個穩(wěn)定的直流電壓。第十一電阻 Rll為電流反饋采樣電阻，當(dāng)輸入電壓變高時經(jīng)第十一電阻Rll反饋到UC3842芯片的第三 引腳，使得UC3842芯片的第六引腳輸出脈沖變窄讓變壓器次級輸出達到一個穩(wěn)定的電壓， 反之亦反。同時由第十一電阻Rll和第六電阻R6組成的反饋網(wǎng)絡(luò)還有過載保護的作用。 UC3842芯片的第二引腳是電壓反饋輸入端，當(dāng)輸出負載變大時反映到輸出電壓變低，反饋 線圈經(jīng)過第二二極管D2和第二電阻R2反饋到UC3842芯片的第二引腳并經(jīng)過UC3842芯片 的第六引腳輸出脈沖變寬使得輸出升高電壓穩(wěn)定，反之亦反。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做 出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求一種井下測控電路控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括地面控制主機、測控主板、初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充電電池組、溫度模塊、壓力模塊、流量模塊和調(diào)控輸出模塊，初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充電電池組通過供電電纜連接在地面控制主機和測控主板之間，地面控制主機通過通信電纜與測控主板連接，測控主板還與溫度模塊、壓力模塊、流量模塊、調(diào)控輸出模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的井下測控電路控制系統(tǒng)，其特征在于，所述鐵芯組為分離式鐵 芯組且包括靜鐵芯和動鐵芯，靜鐵芯和動鐵芯的形狀都是柱形中空形狀，動鐵芯位于靜鐵 芯的中間。
3.如權(quán)利要求1所述的井下測控電路控制系統(tǒng)，其特征在于，所述初級模塊和次級模 塊及變壓器構(gòu)成的電源電路包括脈寬調(diào)制器芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電 阻、第十一電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第 四二極管、場效應(yīng)管和變壓器，脈寬調(diào)制器芯片具有八個引腳，第一電阻與脈寬調(diào)制器芯片 的第二引腳連接，第二電阻的一端與脈寬調(diào)制器芯片的第一引腳連接，第二電阻的另一端 與第二二極管連接，第三電阻的一端與脈寬調(diào)制器芯片的第七引腳連接，第三電阻的另一 端與第一電容、變壓器連接，第四電阻與第一二極管連接，場效應(yīng)管的一端與變壓器的初級 線圈連接，場效應(yīng)管的另一端與第十一電阻連接，第三二極管和第四二極管分別連接在變 壓器的次級線圈的兩端，第三二極管與第三電容連接。
專利摘要本實用新型公開了一種井下測控電路控制系統(tǒng)，其包括地面控制主機、測控主板、初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充電電池組、溫度模塊、壓力模塊、流量模塊和調(diào)控輸出模塊，初級模塊、鐵芯組、次級模塊、電源模塊、充電電池組通過供電電纜連接在地面控制主機和測控主板之間，地面控制主機通過通信電纜與測控主板連接，測控主板還與溫度模塊、壓力模塊、流量模塊、調(diào)控輸出模塊連接。本實用新型采用充電電池組，使得井下測控電路控制系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的按照設(shè)定的要求進行測控，一旦發(fā)現(xiàn)電池即將耗盡時很方便的就可以對其進行充電，不需要取出測控電路控制系統(tǒng)。
文檔編號G05B19/418GK201654553SQ20102015508
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者張書進, 柯建受, 柯建敏, 王振煜, 趙明鑫, 馬強 申請人:上海品微電子科技有限公司