專利名稱：抽油機遠(yuǎn)程測控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種結(jié)合了數(shù)字視頻技術(shù)的抽油機遠(yuǎn)程實時測控(監(jiān)控)終端。
二、背景技術(shù)目前，全國各油田的生產(chǎn)采油井分布都比較分散，范圍大，數(shù)量多，對生產(chǎn)井的生 產(chǎn)運行狀態(tài)一般都是采用人工巡視采集的方式或采用各種傳感器和遠(yuǎn)程測控終端(RTU) 組成的SCADA系統(tǒng)進行采集；對采油井的安全防盜情況一般都采用人工巡邏或者在現(xiàn)場安 裝攝像頭進行監(jiān)控的方式。由于抽油機的生產(chǎn)工作數(shù)據(jù)(包括電量、電壓、載荷、位移、油 溫、套壓等)比較小，對帶寬的要求和數(shù)據(jù)的實時性不是很高，所以目前市場上現(xiàn)有的抽油 機遠(yuǎn)程測控終端的數(shù)據(jù)傳輸方式基本上都是采用GSM、GPRS或CDMA通訊方式；而抽油機的 現(xiàn)場視頻監(jiān)控圖像對帶寬的要求和數(shù)據(jù)的實時性要求較高，實際應(yīng)用必須自行組建網(wǎng)絡(luò)并 且增加網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等相關(guān)設(shè)備，成本較高。目前，各油田都在進行“數(shù)字油田”和“平安油田”的建設(shè)，由于測控(監(jiān)控)設(shè)備 的局限性，采油井的實時工作狀態(tài)和安全防盜情況一直以來都是各成系統(tǒng)，沒有很好的結(jié) 合起來，存在重復(fù)建設(shè)、施工困難、維護工作量大，不能滿足油田野外作業(yè)的特點。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種不僅具有實現(xiàn)抽油機 遠(yuǎn)程工作數(shù)據(jù)的實時采集和控制功能，也同時具有抽油機的遠(yuǎn)程安全防盜實時監(jiān)控功能的 抽油機遠(yuǎn)程測控終端。其技術(shù)方案是本實用新型包括電源接口、傳感器接線端子、數(shù)據(jù)控制芯片、視頻 輸入接口、數(shù)字視頻處理模塊(DSP)、總線驅(qū)動電路、CPU控制模塊(ARM)、無線模塊擴展口 和數(shù)據(jù)采集芯片，其特征在于現(xiàn)場的各種傳感器通過有線的方式可直接接入傳感器接線 端子或者RS232接口，無線傳感器可通過具體的無線網(wǎng)絡(luò)接入無線擴展模塊，傳感器的實 時數(shù)據(jù)通過總線驅(qū)動電路傳到數(shù)據(jù)采集模塊，然后由CPU控制模塊進行運算處理后，通過 RJ45模塊或無線擴展模塊將數(shù)據(jù)信息傳回到后端監(jiān)控中心進行存儲、分析和處理，后端控 制中心傳回的控制命令通過數(shù)據(jù)控制芯片解釋執(zhí)行相應(yīng)的命令到傳感器接線端子，進行相 應(yīng)的命令動作，同時采集到的現(xiàn)場傳感器部分信息直接由CPU控制模塊進行預(yù)設(shè)命令的數(shù) 據(jù)控制芯片直接執(zhí)行，抽油機現(xiàn)場的視頻監(jiān)控模擬信號接入到視頻輸入接口，音頻信號接 入到音頻輸入接口，云臺控制信號接入到RS485接口，音視頻信號和控制信號經(jīng)由數(shù)字視 頻處理模塊(DSP)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)傳回到后端監(jiān)控中心進行存儲和處理，后端監(jiān) 控中心返回的控制命令再經(jīng)過數(shù)字視頻處理模塊(DSP)數(shù)模轉(zhuǎn)換處理后通過RS485接口執(zhí) 行命令，進行鏡頭和云臺的相應(yīng)動作，LED燈可以顯示本終端的電源接口的上電狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò) 狀態(tài)和傳感器信號傳輸狀態(tài)，監(jiān)視器可以在終端自身程序跑飛時重啟FLASH和SDRAM。通過無線通訊模塊保證在遠(yuǎn)程測控終端當(dāng)?shù)氐墓靡苿泳W(wǎng)絡(luò)或自建的局域網(wǎng)絡(luò) 永久實時在線；數(shù)據(jù)采集模塊將前端傳感器采集到的抽油機載荷、位移、電量、電壓、油溫、套壓等數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶蠖松衔粰C和服務(wù)器，并通過軟件進行相應(yīng)的處理，數(shù)據(jù)控制模塊 可以根據(jù)后端上位機或服務(wù)器發(fā)出的指令對相關(guān)的傳感器進行相應(yīng)的動作，數(shù)字視頻模塊 是將采集到的在采油井現(xiàn)場攝像機的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將其傳回后端監(jiān)控主 機或服務(wù)器，并進行存儲和控制。安裝在抽油機上的各種傳感器通過有線或無線的方式由數(shù)據(jù)采集模塊采集相應(yīng) 的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)由CPU控制模塊進行運算處理，通過通訊模塊將信號傳回至后端監(jiān)控中心， 后端監(jiān)控中心返回的控制命令經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳至CPU控制模塊進行運算處理，然后由數(shù)據(jù)控制 模塊執(zhí)行命令給相應(yīng)的傳感器。現(xiàn)場攝像機的模擬視頻信號和控制信號首先接入數(shù)字視頻模塊，通過其將模擬信 號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，此數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)傳回后端監(jiān)控中心，后端監(jiān)控中心返回的各種控 制命令經(jīng)由數(shù)字視頻模塊將其轉(zhuǎn)換為485控制信號，前端監(jiān)控設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的云臺前后左 右、鏡頭變倍調(diào)焦等動作。本實用新型的效果是結(jié)合各種傳感器，可以實時自動監(jiān)測和控制抽油機的工作 運行狀態(tài)，隨時掌控油井工作情況，避免油井無效生產(chǎn)，最大限度節(jié)約能源，并能通過對電 泵與抽油機狀況、油井生產(chǎn)參數(shù)的分析，提高油井生產(chǎn)效率；結(jié)合各種視頻監(jiān)控設(shè)備，可以 24小時全天候?qū)ιa(chǎn)井附近進行實施視頻監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)盜油、打孔、火災(zāi)、生產(chǎn)事故和惡 意破壞等異?，F(xiàn)象，有效的保證了抽油機生產(chǎn)安全保障工作；解決人工采集抽油機工作參 數(shù)不及時、精度低的問題，實現(xiàn)采油井工作狀態(tài)和設(shè)備安全的遠(yuǎn)程實時監(jiān)控，降低生產(chǎn)管 理 人員的勞動強度，提高工作效率，同時也可以減少相應(yīng)的生產(chǎn)管理人員；有效的把遠(yuǎn)程測控 技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)整合到了一起，相輔相成，大大降低了油田的生產(chǎn)運行成本。

附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施方式
參照附圖，本實用新型在用于抽油機測控和現(xiàn)場視頻監(jiān)控時，現(xiàn)場的各種傳感 器(載荷、位移、溫度、壓力、電量等)通過有線的方式可直接接入傳感器接線端子3或者 RS232接口 12，如果是無線傳感器可通過具體的無線網(wǎng)絡(luò)接入無線擴展模塊16 (插上具體 的無線模塊)，傳感器的實時數(shù)據(jù)首先通過總線驅(qū)動電路13傳到數(shù)據(jù)采集模塊17，然后由 CPU控制模塊15進行運算處理后，可通過RJ45模塊10或無線擴展模塊16將數(shù)據(jù)信息傳 回到后端監(jiān)控中心進行存儲、分析和處理，后端控制中心傳回的控制命令通過數(shù)據(jù)控制芯 片4解釋執(zhí)行相應(yīng)的命令到傳感器接線端子3，進行相應(yīng)的命令動作；同時采集到的現(xiàn)場傳 感器部分信息也可以直接由CPU控制模塊15進行預(yù)設(shè)命令的數(shù)據(jù)控制芯片4直接執(zhí)行，抽 油機現(xiàn)場的視頻監(jiān)控模擬信號接入到視頻輸入接口 5，音頻信號接入到音頻輸入接口 6，云 臺控制信號接入到RS485接口 2，音視頻信號和控制信號經(jīng)由數(shù)字視頻處理模塊(DSP)9轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)傳回到后端監(jiān)控中心進行存儲和處理，后端監(jiān)控中心返回的控制命 令再經(jīng)過數(shù)字視頻處理模塊(DSP) 9數(shù)模轉(zhuǎn)換處理后通過RS485接口執(zhí)行命令2，進行鏡頭 和云臺的相應(yīng)動作(變焦變倍、上下左右)，LED燈8可以顯示本終端的各種狀態(tài)(包括電 源接口 1的上電狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和傳感器信號傳輸狀態(tài)等)，監(jiān)視器14可以在終端自身程序(存儲在FLASH7和SDRAMl 1內(nèi))跑飛時重啟FLASH7和SDRAMl1等相關(guān)模塊。
權(quán)利要求抽油機遠(yuǎn)程測控終端，包括電源接口、傳感器接線端子、數(shù)據(jù)控制芯片、視頻輸入接口、數(shù)字視頻處理模塊、總線驅(qū)動電路、CPU控制模塊、無線模塊擴展口和數(shù)據(jù)采集芯片，其特征在于現(xiàn)場的各種傳感器通過有線的方式可直接接入傳感器接線端子或者RS232接口，無線傳感器可通過具體的無線網(wǎng)絡(luò)接入無線擴展模塊，傳感器的實時數(shù)據(jù)通過總線驅(qū)動電路傳到數(shù)據(jù)采集模塊，然后由CPU控制模塊進行運算處理后，通過RJ45模塊或無線擴展模塊將數(shù)據(jù)信息傳回到后端監(jiān)控中心進行存儲、分析和處理，后端控制中心傳回的控制命令通過數(shù)據(jù)控制芯片解釋執(zhí)行相應(yīng)的命令到傳感器接線端子，進行相應(yīng)的命令動作，同時采集到的現(xiàn)場傳感器部分信息直接由CPU控制模塊進行預(yù)設(shè)命令的數(shù)據(jù)控制芯片直接執(zhí)行，抽油機現(xiàn)場的視頻監(jiān)控模擬信號接入到視頻輸入接口，音頻信號接入到音頻輸入接口，云臺控制信號接入到RS485接口，音視頻信號和控制信號經(jīng)由數(shù)字視頻處理模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)傳回到后端監(jiān)控中心進行存儲和處理，后端監(jiān)控中心返回的控制命令再經(jīng)過數(shù)字視頻處理模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換處理后通過RS485接口執(zhí)行命令，進行鏡頭和云臺的相應(yīng)動作，LED燈可以顯示本終端的電源接口的上電狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和傳感器信號傳輸狀態(tài)，監(jiān)視器可以在終端自身程序跑飛時重啟FLASH和SDRAM。
專利摘要本實用新型涉及一種結(jié)合了數(shù)字視頻技術(shù)的抽油機遠(yuǎn)程實時測控(監(jiān)控)終端。本實用新型包括電源接口、傳感器接線端子、數(shù)據(jù)控制芯片、視頻輸入接口、數(shù)字視頻處理模塊(DSP)、總線驅(qū)動電路、CPU控制模塊(ARM)、無線模塊擴展口和數(shù)據(jù)采集芯片。本實用新型不僅具有實現(xiàn)抽油機遠(yuǎn)程工作數(shù)據(jù)的實時采集和控制功能，也同時具有抽油機的遠(yuǎn)程安全防盜實時監(jiān)控功能的抽油機遠(yuǎn)程測控終端。
文檔編號H04N7/18GK201569903SQ200920227319
公開日2010年9月1日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者于偉華, 付薦, 曹剛, 欒海東, 欒海波 申請人:山東漢和能源科技有限公司