專利名稱：一體化數(shù)字無線測溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實用新型涉及一種用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及民用生活領(lǐng)域特別是油田 油井遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)溫度測量數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)膬x器，屬無線數(shù)據(jù)信息采集 技術(shù)類。
技術(shù)背景
隨著微電子和通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信技術(shù)已經(jīng)滲透到工業(yè)、農(nóng) 業(yè)、民用等各個領(lǐng)域，極大地推動了生產(chǎn)力的發(fā)展和人民生活水平的提
高。目前，油田溫度測量設(shè)備大多采用有線傳輸4-20mA信號輸出的方
式，給維護(hù)和調(diào)試帶來極大的不便，其不足之處有如下幾點
1、 設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜，安裝環(huán)節(jié)多。目前傳統(tǒng)的油溫測量儀表由4部
分組成PtlOO溫度傳感器、輸出信號轉(zhuǎn)換器、輸出信號引線、輸出信
號接收裝置。其中，信號輸出線需要挖坑、埋管，維護(hù)極其不方便，出
現(xiàn)問題常常是由于輸出管線的原因造成，而且重新布線又費時費力；
2、 設(shè)備測量精度不高。由于輸出信號轉(zhuǎn)換電路部分完全采用模擬 器件，調(diào)校極不方便，而且測量精度低；
3、 測量效果顯示不直觀。傳統(tǒng)的油井測溫儀表需要將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?監(jiān)控室的PC機(jī)后才能看到測量的溫度值，現(xiàn)場不能隨時察看，給現(xiàn)場 需要了解溫度的施工人員帶來極大不便
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種體積小、結(jié)構(gòu)精巧、安裝簡便且測量精度高、顯示直觀的一體化數(shù)字無線測溫儀。本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 此種測溫儀包括前端采集傳輸部分和后端數(shù)據(jù)接收及輸出部分兩大部 分。其中，前端數(shù)據(jù)采集傳輸部分包括信號采集處理單元、無線通信單
元、LCD顯示單元和電池供電及能量管理單元4個單元，由Pt100溫 度傳感器、信號調(diào)理單元、低功耗LCD顯示屏、高精度A/D轉(zhuǎn)換單元、 微功耗CPU、無線通信單元、供電控制單元和電池及太陽能板組成 Ptl00溫度傳感器、信號調(diào)理單元、高精度A/D轉(zhuǎn)換單元依次連接，并 和低功耗LCD顯示屏與微功耗CPU相并聯(lián)，再與無線通信單元相連接； 各單元和電子元器件分貝通過供電控制單元與電池及太陽能板相連接。 后端數(shù)據(jù)接收和處理部分包括無線通信單元、鍵盤顯示單元、存儲單元、 數(shù)據(jù)輸出單元4個單元，由無線通信單元、鍵盤顯示單元、外擴(kuò)存儲器、 4-20mA輸出單元、微功率CPU、 RS232通信單元、RS485通信單元、 微功耗CPU單元和GPRS遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成:無線通信單元與微功耗CPU 相連接，微功耗CPU分別與鍵盤顯示單元、外擴(kuò)存儲器RS485、 RS232、 通信單元和4-20mA輸出單元相連接，RS485、 RS232、通信單元和 4-20mA輸出單元分別與GPRS遠(yuǎn)傳系統(tǒng)相連接。使用時，將溫度傳感 器直接安裝在油井井口管線上，確保測量點位于油管中心位置，安裝好 電池，即可連續(xù)測量油井井口溫度參數(shù)。溫度數(shù)據(jù)由傳感器前端信號采 集部分和后端信號處理部分共同完成。前端信號采集部分通過PtlOO溫 度傳感器采集井口溫度參數(shù)，經(jīng)過高精度A/D轉(zhuǎn)換單元和微功率CPU 對采集到的溫度信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、處理，再由無線通信單元將采集 到的數(shù)據(jù)發(fā)送到后端數(shù)據(jù)處理單元，通過鍵盤顯示單元顯示測量的數(shù)據(jù)。
本實用新型體積小，安裝使用方便，兼容性和抗干擾能力強(qiáng)，測量 精度高，利用它可以連續(xù)監(jiān)控油井溫度數(shù)據(jù)，有利于油井管理和正常生 產(chǎn)。


圖1、圖2分別為前端數(shù)據(jù)采集傳輸部分和后端數(shù)據(jù)接收及輸出部 分構(gòu)成示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施加以說明。
如圖所示，本實用新型包括前端采集傳輸部分和后端數(shù)據(jù)接收及輸 出部分兩大部分。前端數(shù)據(jù)采集傳輸部分由PtlOO溫度傳感器l、低功
耗LCD顯示屏2、高精度A/D轉(zhuǎn)換單元3、微功耗CPU4、無線通信單元 5、供電控制單元6和電池及太陽能板7組成。其中，溫度傳感器采用 Ptl00型，供電電壓5V，測溫范圍0-400。C。低功率LCD顯示屏2耗電 量500 p A。高精度A/D轉(zhuǎn)換單元3型號AD7683，轉(zhuǎn)換精度16位。微功 耗CPU4型號MSP430， IMP809。無線通信單元5型號XE1205，采用433MHz 通信集成芯片，通信距離100m，通信速率可達(dá)200K。供電控制單元6 由ADG701、 ADR291、 LTC1751組成。電池單元7型號ER34615-3. 6V。 后端數(shù)據(jù)接收及輸出部分由無線通信單元8、鍵盤顯示單元9、外擴(kuò)存 儲器10、微功耗CPU單元11、 4-20mA輸出單元12、 RS232通信單元13、 RS485通信單元14和GPRS遠(yuǎn)傳系統(tǒng)15組成，其中，無線通信通信單 元8與無線通信單元5相同。鍵盤顯示單元9由ZLG7289、 6只高亮數(shù)碼管、4個按鍵、4個高亮LED燈組成。外擴(kuò)存儲器10型號K9S1208， 128MB存儲空間。4-20mA輸出單元12型號AD421。 RS232通信單元13 型號MAX3232CSA。 RS485通信單元14型號MAX3485。微功耗CPU單元 11型號MSP430。
權(quán)利要求1、一種一體化數(shù)字無線測溫儀，包括前端數(shù)據(jù)采集傳輸和后端數(shù)據(jù)接收和處理兩大部分，其特征在于前端數(shù)據(jù)采集傳輸部分由Pt100溫度傳感器(1)、低功耗LCD顯示屏(2)、高精度A/D轉(zhuǎn)換單元(3)、微功耗CPU(4)、無線通信單元(5)、供電控制單元(6)和電池及太陽能板(7)組成Pt100溫度傳感器(1)、信號調(diào)理單元、高精度A/D轉(zhuǎn)換單元(3)依次連接，并和低功耗LCD顯示屏(2)與微功耗CPU4相并聯(lián)，再與無線通信單元(5)相連接；后端數(shù)據(jù)接收和處理部分由無線通信單元(8)、鍵盤顯示單元(9)、外擴(kuò)存儲器(10)、4-20mA輸出單元(12)、微功率CPU(11)、RS232通信單元(13)、RS485通信單元(14)、微功耗CPU單元(4)和GPRS遠(yuǎn)傳系統(tǒng)(15)組成無線通信單元(8)與微功耗CPU(4)相連接，微功耗CPU(4)分別與鍵盤顯示單元(9)、外擴(kuò)存儲器(10)、RS485、RS232通信單元(14)、(13)和4-20mA輸出單元(12)相連接，RS485、RS232通信單元(14)、(13)和4-20mA輸出單元(12)分別與GPRS遠(yuǎn)傳輸系統(tǒng)(15)相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種一體化數(shù)字無線測溫儀，包括前端數(shù)據(jù)采集傳輸和后端數(shù)據(jù)接收和處理兩大部分，前端數(shù)據(jù)采集傳輸部分由Pt100溫度傳感器、低功耗LCD顯示屏，高精度A/D轉(zhuǎn)換單元、微功耗CPU、無線通信單元、供電控制單元和電池及太陽能板組成；后端數(shù)據(jù)接收和處理部分由無線通信單元、鍵盤顯示單元、外擴(kuò)存儲器、4-20mA輸出單元、微功耗CPU、RS232通信單元、RS485通信單元、微功耗CPU單元和GPRS遠(yuǎn)傳系統(tǒng)組成。本實用新型體積小，安裝使用方便，兼容性和抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高，利用它可以連續(xù)監(jiān)控油井溫度數(shù)據(jù)，有利于油井管理和正常生產(chǎn)。
文檔編號G08C17/00GK201396150SQ200920013369
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者凌國春, 瑞 劉, 趙樹志 申請人:中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司