Gsm通訊式油井液面自動遙測裝置的製作方法

2023-09-21 20:18:45

專利名稱：Gsm通訊式油井液面自動遙測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油田油井液面自動監測裝置，GSM通訊式油井液面自動遙測裝置。
目前油井液面監測裝置，如中國專利申請號87203683，名稱計算機油油機井液面探測儀，是依靠微型計算機控制井口裝置定時驅動電磁閥，利用套管壓力瞬時產生的高壓衝擊波在井下液面上產生反射波，地面微音傳感器檢拾到該信號經放大、A/D轉換、將監測數據存儲在電子存儲器中，由微型印表機記錄並繪出聲波曲線。但該測試方法需將監測儀放置在野外施工各井場約7-10天，無人看守，每天用人工巡井檢查。而油田油井分布廣，監測點間距離遠，井下液面恢復後不能及時啟動抽井工作，直接影響石油產量。
本發明的目的在於提出一種利用GSM數字移動通訊網對油井液面數據進行無線遙測的一體化裝置，利用回聲測深技術進行油井液面深度測試，它能有效的完成油田油井液面自動監測任務中數據無線遙傳和控制實現油井液面自動遙測。
本發明的主要技術方案是，該裝置是利用已有郵電通訊系統中GSM通訊網，將油井液面的深度信號轉化為電信號，經數模轉換為數位訊號，由GSM調製發射出去，觀測控制中心站接收到該信號後，再還原成井下液面深度模擬信號，進行存儲或列印，同時發出指令信號實現集中觀測控制。
其結構為，該GSM通訊式油井液面自動遙測裝置是由信號採集系統1、微機控制系統2、GSM接收發射頭3、執行機構4、校驗系統5、電源6組成。
信號採集系統一路由壓力傳感器P、運算放大器IC4LM311、選通器IC9CD4051構成，將壓力傳感器P檢測到套管壓力，由IC4放大後送至選通器IC9，通過微機控制系統控制IC9的導通與截止，從而選定各路信號；另一路由微音傳感器F、採集/校驗開關J4常閉接點、運算放大器IC6LM311和由R9～R12、C13～C15組成濾波網絡，由多擋開關K4、K5組成的衰減器(主要用於現場手動調整信號增益)、可控增益放大器IC7AD562、選通器IC9、模數轉換器IC10AD574構成，將微音傳感器F收到井下液面波，經採集/校驗開關J4常閉接點、濾波網絡送入IC6第3腳經放大後由6腳輸出，經IC7A/D轉換為數位訊號送入微機控制系統3；微機控制系統由I/O接口IC118255、程序存儲器IC12EPROM2732、數據存儲器IC13RAM6264、單片機IC14MCS-51、埠RS232組成，通過IC14控制信號採集系統中的選通器IC9，將兩路信號進行選通送入A/D轉換器IC10進行A/D轉換成數位訊號，送至GSM接收發射頭；GSM接收發射頭4為IC15MP5J1C2，將信號調製發射，中心控制站接收到該信號後，進行存儲或列印，同時發出指令經IC15接收後送至微機控制系統處理後，控制執行機構4工作；執行機構由多路選通器IC174051、充電耦合器IC16SL964、可控矽CR1-CR3、採集/校驗開關J4、擊發閥J1、放氣閥J2、充氣閥J3、保護二極體D1-D3組成，GSM接收發射頭接收到中心控制站的指令後，經微機控制系統控制IC17進行選通後送至IC16，分別控制CR1-CR3的導通與截止，驅動J1-J3動作完成擊發、放氣、充氣、採集/校驗，實現集中觀測控制。
電流供給系統6由開關K1、K2、變壓器B、整流橋QL1-QL3、濾波器C1-C10、穩壓器IC1-IC3、限流電阻R1、加熱開關K3、加熱電阻R組成，輸出UA+50V、VB+5V、V+12V、-U-12V、直流電壓供給電路使用；校驗電路5由方波發生器IC5CD4011、電阻R6、R7、R8、電容C12組成，產生方波通過採集/校驗開關J4送至信號採集系統IC6實現整機校驗。
本發明的技術效果在於由於該裝置利用已有郵電通訊系統中GSM通訊網，將油井液面的深度信號轉化為電信號，經數模轉換為數位訊號，由GSM接收發射頭髮出，中心控制站接到信號後進行存儲或列印，同時發出指令信號實現集中觀測控制。它將現有的油井液面監測儀井口裝置和監控裝置合為一體，因此從根本上解決了防盜、防破壞事故。另外從數據處理上將現有存儲式改為即可現場存儲又可無線傳輸，解決了人工每天巡井的難題，大大提高了工作效率。更重要的是可隨時掌握油井恢復狀況，及時開井生產，提高石油產量。


圖1為本發明的方框圖；圖2為本發明的電路原理圖。
1信號採集系統、2微機控制系統、3GSM接收發射頭、4執行機構、5校驗系統、6電源供給系統。
圖中的電子控制器件全部封裝在井口裝置內。
權利要求
1.GSM通訊式油井液面自動遙測裝置，其特徵在於該裝置實現方法是利用已有郵電通訊系統中GSM通訊網，將油井液面的深度信號轉化為電信號，經數模轉換為數位訊號，由GSM調製發射出去，觀測控制中心站接收到該信號後，再還原成井下液面深度模擬信號，進行存儲或列印，同時發出指令信號實現集中觀測控制。
2.權利要求1所述GSM通訊式油井液面自動遙測裝置，其特徵在於該裝置是由信號採集系統(1)、微機控制系統(2)、GSM接收發射頭(3)、執行機構(4)、校驗系統(5)、電源供給系統(6)組成；信號採集系統一路由壓力傳感器(P)、運算放大器(IC4)(LM311)、選通器(IC9)(CD4051)構成，將壓力傳感器(P)檢測到套管壓力，由(IC4)放大後送至選通器(IC9)，通過微機控制系統控制(IC9)的導通與截止；另一路由微音傳感器(F)、採集/校驗開關(J4)常閉接點、運算放大器(IC6)(LM311)和由(R9～R12)、(C13～C15)組成濾波網絡，由多擋開關(K4)(K5)組成的衰減器、可控增益放大器(IC7)(AD562)、選通器(IC9)、模數轉換器(IC10)(AD574)構成，將微音傳感器(F)收到井下液面波，經採集/校驗開關(J4)常閉接點、濾波網絡送入(IC6)第(3)腳經放大後由(6)腳輸出，經(IC7)(A/D)轉換為數位訊號送入微機控制系統(3)；微機控制系統由I/O接口(IC11)(8255)、程序存儲器(IC12)(EPROM2732)、數據存儲器(IC13)(RAM6264)、單片機(IC14)(MCS-51)、埠(RS232)組成，通過(IC14)控制信號採集系統中的選通器(IC9)，將兩路信號進行選通送入A/D轉換器(IC10)進行A/D轉換成數位訊號，送至GSM接收發射頭；GSM接收發射頭(4)為(IC15)(MPSJ1C2)，將信號調製發射，中心控制站接收到該信號後，進行存儲或列印，同時發出指令經(IC15)後送至微機控制系統處理後，控制執行機構(4)工作；執行機構由多路選通器(IC17)(4051)、充電耦合器(IC16)(SL964)、可控矽(CR1-CR3)、採集/校驗開關(J4)、擊發閥(J1)、放氣閥(J2)、充氣閥(J3)、保護二極體(D1-D3)組成，GSM接收發射頭接到中心控制站的指令後，經微機控制系統控制(IC17)進行選通後送至(IC16)，分別控制(CR1-CR3)的導通與截止，驅動(J1-J3)動作完成擊發、放氣、充氣、採集/校驗，實現集中觀濺控制；電流供給系統(6)由開關(K1)(K2)、變壓器(B)、整流橋(QL1-QL3)、濾波器(C1-C10)、穩壓器(IC1-IC3)、限流電阻(R1)、加熱開關(K3)、加熱電阻(R)組成，輸出UA+50V、V8+15V、V+12V、-U-12V、直流電壓供給電路使用；校驗電路(5)由方波發生器(IC5)(CD4011)、電阻(R6)(R7)(R8)(C12)組成，產生方波通過採集/校驗開關(J4)送至信號採集系統(IC6)實現整機校驗。
全文摘要
本發明涉及一種油田油井液面自動監測裝置,GSM通訊式油井液面自動遙測裝置,該裝置是利用GSM通訊網將油井液面深度信號轉為電信號發射出去,中心控制站接收到該信號後進行存儲、列印、同時發出指令信號實現集中觀測控制,該裝置由信號採集系統、微機控制系統、GSM接收發射頭、執行機構、電源供給系統、校驗系統構成,具有安全、可靠、集中觀測控制等優點。
文檔編號G01F23/284GK1203359SQ9710532
公開日1998年12月30日 申請日期1997年6月23日 優先權日1997年6月23日
發明者李桂芝, 吳連成 申請人:李桂芝, 吳連成