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基于GPRS 的油田計量采集控制系統(tǒng)的設(shè)計

作者: 時間:2010-03-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 系統(tǒng)簡介
隨著無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的發(fā)展, 作為一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),在移動用戶和數(shù)
據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間為用戶提供一種高速無線IP 服務(wù)。
是針對采油廠的舊采油系統(tǒng)進(jìn)行的整體升級改造。
新系統(tǒng)的通訊方式改成,現(xiàn)場終端到的數(shù)據(jù)定時通過GPRS 進(jìn)入Internet,主機直接連
接Internet,接收由Internet 傳送來數(shù)據(jù);主機可根據(jù)生產(chǎn)需要制定每口油井的周期、計
量頻率,定期下發(fā)給終端;終端按照主機發(fā)來的命令自動安排計量間內(nèi)各油井的計量頻率和計量
周期,自動油斗數(shù)、水量等參數(shù),并將采集到的數(shù)據(jù)暫存,全部采集完成后定時向Internet
傳輸,由于終端自動安排油井計量順序,避免了因通訊不暢而造成的個別油井?dāng)?shù)據(jù)計量不到的情
況;終端設(shè)置自動、手動切換開關(guān),特殊情況下可人工計量;計量完成后,將閥位控制到最適當(dāng)
開度,倒井電機動作頻率低、幅度小,避免翻斗頻繁翻轉(zhuǎn),提高翻斗和倒井電機的使用壽命;主
機能夠?qū)⒚刻觳杉降臄?shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫;終端采用20*15 漢字液晶顯示器單屏顯示數(shù)據(jù),直觀方
便。
本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、GPRS 傳輸和主機三部分組成。數(shù)據(jù)采集功能是由單片機控制實現(xiàn)的,
即在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理、傳輸、顯示、存儲等操作,采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理由模擬信號轉(zhuǎn)
換成,定時通過GPRS 模塊進(jìn)入Internet。通過接入Internet 的主機可以接收到現(xiàn)場
終端采集到的數(shù)據(jù)。主機部分的數(shù)據(jù)接收管理軟件用組態(tài)王開發(fā)。
2 采集系統(tǒng)硬件
系統(tǒng)主要由供電電源電路、信號采集電路、單片機、GPRS 模塊、液晶顯示器、主
機組成。該的系統(tǒng)原理如圖1 所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163194.htm



2.1 水量信號采集電路


水量信號采集電路如圖2 所示,該電路可以采集工業(yè)現(xiàn)場的電壓信號(1V-5V)和電流
信號(4mA-20mA)。工業(yè)現(xiàn)場變送器送來1V-5V 電壓信號,經(jīng)過分壓電阻送入DG508 芯片。
對于送來的電流信號首先將其轉(zhuǎn)換成1V-5V 電壓信號。在信號的輸入端用高精度的250 歐姆
的電阻把4mA-20mA 電流信號變成電壓信號,用單片機控制MOS 管的通斷來進(jìn)行電流信號和
電壓信號的切換。MOS 管的壓降是毫伏級的,對1V-5V 電壓的精度影響只有千分之一左右。
2.2 壓力信號采集電路設(shè)計
該電路實際設(shè)計可以采集多路脈沖信號,這里只介紹其中的一路電路(如圖3 所示),
其它各路電路與此相似。圖中兩個電阻R37、R38 組成了一個電阻分壓器,是為了設(shè)置門電
壓,該門電壓大約為2V;四個二極管D26、D27、D28、D29 是為設(shè)置輸入脈沖值的上限,該
上限值大約為2.4V;二極管D7、D8 起到鉗位及保護(hù)作用,把輸入脈沖信號鉗位到0-2.4V
之間,不至于因輸入信號過大而對后續(xù)電路造成影響;運算放大器LM311 構(gòu)成了一個比較器;
U8 的4 腳接一個上拉電阻,提高驅(qū)動能力,來驅(qū)動反相器U19C(74HC14);U19C 是為了和
計數(shù)器82C53 進(jìn)行電平匹配。


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