一種油泵智能監(jiān)控終端總體方案的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于智能監(jiān)控終端技術領域，尤其涉及一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的油栗監(jiān)測和維修采用定期派專業(yè)的維修工人去現(xiàn)場排查維修，但是對于石油的傳輸線路一般都處于荒無人煙之地，條件異常惡劣，因此對于人員維修也造成了極大的困難，隨著現(xiàn)代生產(chǎn)過程中人力成本的增加和對栗類產(chǎn)品質(zhì)量要求和監(jiān)控標準的提高，原有的監(jiān)控方法已經(jīng)不能滿足要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，可遠程完成油栗關鍵數(shù)據(jù)參數(shù)的采集與監(jiān)控，保證油栗生產(chǎn)廠家在維修站點即可以方便的獲取油栗參數(shù)，而不需要去環(huán)境惡劣的現(xiàn)場進行分析維修，可以方便的實現(xiàn)對油栗工作狀態(tài)全面了解和故障預測。
[0004]本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):本發(fā)明提供一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，包括傳感器I，數(shù)字模擬開關2，多通道ADC采集3，電源管理單元4，按鍵單元5，顯示單元6，核心處理單元7，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調(diào)制解調(diào)模塊11，無線收發(fā)單元12;所述核心處理單元7分別與按鍵單元5，顯示單元6，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調(diào)制解調(diào)模塊11，無線收發(fā)單元12和多通道ADC采集3連接;所述多通道ADC采集3與數(shù)字模擬開關2連接，所述數(shù)字模擬開關2分別與多個傳感器I連接。
[0005]特別的，所述核心處理單元7是智能監(jiān)控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業(yè)級型號。
[0006]特別的，所述無線收發(fā)單元12利用無線方式操作。
[0007]特別的，所述傳感器I輸出4mA?20mA電流信號。
[0008]特別的，所述存儲單元9優(yōu)選SD卡作為存儲元件。
[0009]特別的，所述電源管理單元4可將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為板級電壓。
[0010]特別的，所述HART調(diào)制解調(diào)模塊11提供連續(xù)相位的FSK調(diào)制和解調(diào)。
[0011]特別的，所述核心處理單元7可通過無線收發(fā)單元12與配備無線通信模塊的遠端電腦實現(xiàn)無線通信連接。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]1、相比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明可以集成更多的傳感器，降低現(xiàn)場布線難度，自動分析傳感器數(shù)據(jù)并對異常做出報警。
[0014]2、本發(fā)明可以遠程操作終端，同時借助專業(yè)軟件，可以對栗設備參數(shù)形成曲線圖，有利于用戶掌握設備運行狀況。
[0015]3、本發(fā)明可適應各種復雜環(huán)境，具備良好的實時性和抗干擾能力，能夠適應油栗惡劣的工作環(huán)境，有效的檢測油栗的工作狀態(tài)，為企業(yè)的產(chǎn)品升級和產(chǎn)品維修提供有效的數(shù)據(jù)參考。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結構示意框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的工作流程圖；
[0018]圖3是本發(fā)明與遠端電腦通信系統(tǒng)框圖；
[0019]圖4是本發(fā)明與監(jiān)控室通信系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發(fā)明做進一步描述:
[0021 ]圖中1-傳感器，2-數(shù)字模擬開關，3-多通道ADC采集，4_電源管理單元，5_按鍵單元，6-顯示單元，7-核心處理單元，8-GPS定位單元，9-存儲單元，10-備用通信接口，Il-HART調(diào)制解調(diào)模塊，12-無線收發(fā)單元。
[0022]實施例:
[0023]本發(fā)明包括傳感器I，數(shù)字模擬開關2，多通道ADC采集3，電源管理單元4，按鍵單元5，顯示單元6，核心處理單元7，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調(diào)制解調(diào)模塊11，無線收發(fā)單元12;所述核心處理單元7分別與按鍵單元5，顯示單元6，GPS定位單元8，存儲單元9，備用通信接口 10，HART調(diào)制解調(diào)模塊11，無線收發(fā)單元12和多通道ADC采集3連接;所述多通道ADC采集3與數(shù)字模擬開關2連接，所述數(shù)字模擬開關2分別與多個傳感器I連接。
[0024]所述核心處理單元7是智能監(jiān)控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業(yè)級型號，主要完成了終端的綜合管理。
[0025]所述無線收發(fā)單元12利用無線方式操作，根據(jù)傳輸距離和傳輸速率，目前智能監(jiān)控終端兼容藍牙、Zigbee和GPRS三種無線技術。
[0026]所述傳感器I輸出4mA?20mA電流信號，而且傳感器數(shù)量從10個到160個不等。
[0027]所述存儲單元9優(yōu)選SD卡作為存儲元件，用于存儲365天傳感器數(shù)值，對于監(jiān)控終端，考慮到體積、功耗和成本因素。
[0028]所述電源管理單元4可將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為板級電壓。
[0029]所述HART調(diào)制解調(diào)模塊11提供連續(xù)相位的FSK調(diào)制和解調(diào)，用于過程控制。完全滿足HART通信基金會設定的物理層規(guī)范。使用戶能夠方便、高效地設計具備HART調(diào)制解調(diào)功能的過程控制系統(tǒng)。內(nèi)置數(shù)字信號處理技術支持可靠的FSK_IN信號偵測；極少的外部元件用于將HART信號從噪聲中提取出來。FSK_0UT為正弦信號，在系統(tǒng)中產(chǎn)生最低的諧波失真。
[0030]所述按鍵和顯示單元，使智能監(jiān)控終端具備人機交互界面，可以設置和查詢終端?目息O
[0031 ]所述GPS可以提供智能監(jiān)控終端的位置信息。
[0032]所述核心處理單元7可通過無線收發(fā)單元12與配備無線通信模塊的遠端電腦實現(xiàn)無線通信連接，同時為了查詢智能監(jiān)控終端數(shù)據(jù)，遠端電腦需要安裝應用軟件，實現(xiàn)按傳感器類型，時間段，以及異常值等幾種條件下的搜索查詢功能。
[0033]本發(fā)明的關鍵技術如下:
[0034](I)HART 總線設計
[0035]雖然HART總線作為較為成熟的儀表總線方案，但在本發(fā)明中由于測試點較多，總線掛在的儀表數(shù)量較多，因此總線的掛在能力設計作為本發(fā)明的關鍵技術之一；
[0036]該技術的實現(xiàn)上可以結合現(xiàn)有的技術，通過專業(yè)的芯片供應商的技術支持完成HART總線的設計。
[0037](2)存儲設計
[0038]本發(fā)明中要求存儲一年的數(shù)據(jù)采集結果，數(shù)據(jù)量較大，而且能夠分日期進行存儲，因此存儲設計上也是本發(fā)明的一項關鍵技術；
[0039]該技術實現(xiàn)的目前方案是根據(jù)日期和存儲地址建立映射表，根據(jù)要讀取的日期指令映射到存儲空間的一塊地址進行讀寫，因此可以實現(xiàn)較為快捷的數(shù)據(jù)存儲管理。
[0040](3)無線通信技術
[0041]本發(fā)明需要完成數(shù)據(jù)的無線讀取，且根據(jù)需要實現(xiàn)不同距離的數(shù)據(jù)傳輸，同時考慮成本和設計上的需求，無線傳輸技術作為本發(fā)明的一項關鍵技術；
[0042]針對該項技術目前的應對方案為:無線傳輸單元模塊化，與核心單元之間預留統(tǒng)一的硬件和軟件接口，根據(jù)不同的距離和客戶的需要，只需更換無線通信模塊即可完成不同功能需求。
[0043](4)數(shù)據(jù)管理軟件設計
[0044]本發(fā)明功能需求中需要能夠完成工作人員的遠程數(shù)據(jù)讀取，且能夠根據(jù)不同的儀表ID和數(shù)據(jù)類型進行數(shù)據(jù)顯示，因此需要設計一款專業(yè)的上位機數(shù)據(jù)管理軟件，該軟件的設計作為本發(fā)明的一項關鍵技術；
[0045]針對該項技術，目前的初步方案是在電腦上建立數(shù)據(jù)庫，并對數(shù)據(jù)庫進行管理和處理，按照用戶輸入的指令實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的查詢管理和刪除，以及終端參數(shù)的設置等。
[0046]智能監(jiān)控終端接收來自按鍵、串口、無線模塊和HART調(diào)制解調(diào)器的指令，解析指令后，去執(zhí)行相應操作。同時智能監(jiān)控終端會采集傳感器數(shù)字，存儲和閾值判斷，超過閾值會發(fā)出報警。
[0047]本發(fā)明通過傳感器采集需求數(shù)據(jù)(壓力、差壓、流量、溫度、溫差、振動、噪聲、頻譜、液位、轉(zhuǎn)數(shù)、電流、電壓等)并進行存儲，對于超出閾值情況，發(fā)出報警。操作人員可以通過終端按鍵設置閾值和查詢傳感器數(shù)值，或者可以使用遠端電腦通過無線通信方式設置閾值和查詢傳感器數(shù)值，或者利用HART協(xié)議與監(jiān)控室通信。
[0048]本發(fā)明的系統(tǒng)功能:
[0049](I)完成油栗關鍵數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)采集；
[0050](2)完成所有采集點的數(shù)據(jù)存儲；
[0051](3)能夠根據(jù)無線指令完成對終端自身的參數(shù)配置和數(shù)據(jù)讀?。?br>[0052](4)兼容多種無線數(shù)據(jù)傳輸形式，保證不同距離的數(shù)據(jù)傳輸；
[0053](5)支持HART協(xié)議變送器接口和串口，實現(xiàn)與監(jiān)控室服務器通信；
[0054](6)能夠通過OLED或LED顯示終端狀態(tài)，并且有按鍵設置終端參數(shù)；
[0055](7)提供GPS位置信息；
[0056](8)兼容電池供電和外部交流供電；
[0057]以上通過實施例對本發(fā)明的進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡利用本發(fā)明所述的技術方案，或本領域的技術人員在本發(fā)明技術方案的啟發(fā)下，設計出類似的技術方案而達到上述技術效果的，或者對申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:包括傳感器，數(shù)字模擬開關，多通道ADC采集，電源管理單元，按鍵單元，顯示單元，核心處理單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調(diào)制解調(diào)模塊，無線收發(fā)單元;所述核心處理單元分別與按鍵單元，顯示單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調(diào)制解調(diào)模塊，無線收發(fā)單元和多通道ADC采集連接;所述多通道ADC采集與數(shù)字模擬開關連接，所述數(shù)字模擬開關分別與多個傳感器連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述核心處理單元是智能監(jiān)控終端的控制核心，在處理器芯片選型上，選擇工業(yè)級型號。3.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述無線收發(fā)單元利用無線方式操作。4.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述傳感器輸出4mA?20mA電流信號。5.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述存儲單元優(yōu)選SD卡作為存儲元件。6.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述電源管理單元可將外部輸入電壓轉(zhuǎn)換為板級電壓。7.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述HART調(diào)制解調(diào)模塊提供連續(xù)相位的FSK調(diào)制和解調(diào)。8.根據(jù)權利要求1所述的一種油栗智能監(jiān)控終端總體方案，其特征在于:所述核心處理單元可通過無線收發(fā)單元與配備無線通信模塊的遠端電腦實現(xiàn)無線通信連接。
【專利摘要】一種油泵智能監(jiān)控終端總體方案，包括傳感器，數(shù)字模擬開關，多通道ADC采集，電源管理單元，按鍵單元，顯示單元，核心處理單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調(diào)制解調(diào)模塊，無線收發(fā)單元；所述核心處理單元分別與按鍵單元，顯示單元，GPS定位單元，存儲單元，備用通信接口，HART調(diào)制解調(diào)模塊，無線收發(fā)單元和多通道ADC采集連接；所述多通道ADC采集與數(shù)字模擬開關連接，所述數(shù)字模擬開關分別與多個傳感器連接。本發(fā)明提供一種油泵智能監(jiān)控終端總體方案，遠程完成油泵關鍵數(shù)據(jù)參數(shù)的采集監(jiān)控，保證油泵生產(chǎn)廠家在維修站點即可方便的獲取油泵參數(shù)，而不需要去環(huán)境惡劣的現(xiàn)場進行分析維修，可以方便的實現(xiàn)對油泵工作狀態(tài)全面了解和故障預測。
【IPC分類】F04B49/06
【公開號】CN105587651
【申請?zhí)枴緾N201511018018
【發(fā)明人】何海龍, 胡紅亮, 門春雷, 閆永文, 鄒剛
【申請人】天津邁帝特智控科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月30日