本实用新型专利技术公开了一种智能油井探测装置，包括压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元、数据采集和传输单元、ARM嵌入式处理器、LCD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元。通过对油井自动计量、远程传送数据、数据统计等功能，解决了我国传统油井计量方式存在的计量精度低、适用范围窄、检测及控制仪表多、成本高、劳动强度大、效率低等问题，实现了油井管理的自动化，提高了工作效率，保证数据采集的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及应用于石油开采作业过程中井下环境的测量
，特别涉及一种智能油井探测装置。
技术介绍
在石油开采中，有些区域的石油渗透率不高，石油油位形成比较慢，这样抽油机工作一段时间后，就会空转，从而消耗电能。为降低抽油机能耗，有时需人工观测油管出油情况，以便控制抽油机的运行。这样即费时，又费人力，抽油效率又不高。此外，对油田进行远程数据(油压、油温、流量、可燃气体浓度及产量)采集，并对它们进行科学的分析，然后及时的将生产调度指令，反馈到生产第一线，直接关系到油田生产的效率和原油产品的质量。在我国，油井数据基本上是依靠石油工人到油田现场进行采集的。石油工作人员定时检查设备运行情况并记录采油数据，如抽油机井口原油的温度、抽油机压力、抽油机光杆位移和流量等，这样不仅增加工人劳动强度，并且不能根据生产所消耗的实际劳动力、电力及原料消耗等数据，来制定更灵活和更有效的处理方式。因此，提高采油厂自动化和信息化水平，设计一套油田远程智能监控系统对于实现油井管理的自动化，提高工作效率，保证数据采集的准确性、加强现场事故的应急处理能力具有非常重要的意义，已成为急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种智能油井探测装置，通过对油井自动计量、远程传送数据、数据统计等功能，解决了我国传统油井计量方式存在的计量精度低、适用范围窄、检测及控制仪表多、成本高、劳动强度大、效率低等问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是:一种智能油井探测装置，包括压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元、数据采集和传输单元、ARM嵌入式处理器、IXD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元，其特征在于:数据采集和传输单元，分别与压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元连接，并接收来自上述传感器和收发单元的信号，将处理后的信号传输给ARM嵌入式处理器；ARM嵌入式处理器，分别与数据采集单元、IXD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元连接，接收来自数据采集和传输单元的数据，将处理后的数据传输给存储单元、LCD显示单元以及数据收发单元；电源单元，采用LM7805，用于为系统提供电能；存储单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用SST39VF160芯片，用于将从ARM嵌入式处理器处接收到的各项检测数据进行存储； IXD显示单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用LCM240128ZK显示模块，用于显示从ARM嵌入式处理器处接收到的数据；数据收发单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用JN5139ZigBee模块，用于将从ARM嵌入式处理器处接收到的各项检测数据通过无线链路发送；其中，压电传感器采用霍尔传感器HS02-P，温度传感器采用数字温度传感器DS18B20，压力传感器采用压力变送器PT500-500，位移传感器采用LP802-50线性位移传感器，超声波收发单元中包括配对的超声波发射器和接收器T/R40、反相器74LS04、单片机EM78P153 以及接口芯片 MAX232。优选的，所述ARM嵌入式处理器采用芯片LPC2210。本技术中所提出的智能油井探测装置，至少可以达到以下有益效果:I)现场应用结果表明:设计开发的智能油井探测装置实现了对油井各项参数的远程监控，简化了工艺流程，降低了劳动强度，提高了计量效率以及油井计量的准确度，为油田管理提供了准确可靠的计量数据；2)将超声波探头及回波接收器安装在抽油机底部，采用超声波测距方法对油井油位进行测量，因超声波在传播中衰减较小、反射能力强，故可准确地检测井下油位，降低了损耗，节省了人力成本，提高了抽油机的采油效率。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中:图1为智能油井探测装置的系统结构示意图；图2为智能油井探测装置中电源单元的电路原理示意图；图3为智能油井探测装置中温度传感器的电路原理示意图；图4为智能油井探测装置中超声波收发单元的电路原理示意图。【具体实施方式】智能油井探测装置的系统结构如图1所示。该探测装置包括压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元、数据采集和传输单元、ARM嵌入式处理器、LCD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元。其中，数据采集和传输单元，分别与压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元连接。该数据采集和传输单元接收来自上述传感器和收发单元的信号，将接收到的信号进行处理后传输给ARM嵌入式处理器。ARM嵌入式处理器，采用了 PHILIPS公司的LPC2210这款ARM处理器做为核心处理器，LPC2210是一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDM1-STM CPU的微控制器，可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%而性能的损失却很小。其最高运行频率可达到60兆赫兹。该款ARM芯片不仅可以为系统实现数字滤波和使用改进的追踪法进行模糊聚类分析提供硬件保证，而且还具有成本低、体积小、耗电省、处理能力强、稳定性好和硬件扩充方便等优点。在该探测装置中，ARM嵌入式处理器分别与数据采集单元、LCD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元连接，接收来自数据采集和传输单元的数据，将处理后的数据传输给存储单元、LCD显示单元以及数据收发单元。电源系统为整个系统提供能量，是整个系统工作的基础，具有极其重要的地位，但却往往被忽略。如果电源系统处理得好，整个系统的故障往往减少了一大半。设计电源时要考虑的因素包括:1)输出的电压、电流、功率；2)输入的电压、电流；3)输出纹波；4)电池兼容和电磁干扰；5)体积、功耗和成本的限制。在该探测装置中，电源单元采用LM7805用于为系统提供电能。电源单元的电路原理如图2所示。电源电路直接可以从电网供电，通过变压器电路，整流电路，滤波电路，和稳压电路直接将电网中的220V交流电转换成+12V的支流电压。采用常规的铁心变压器，将高压转变为低压。二极管桥式电路，任务是将交流电换成直流电。由Cl，C2, C3, C4构成，用于滤去整流输出电压中的纹波，本电路采用电容输入式，电容具有平波作用。使纹波较小，适用于负载电压较高，负载变动不大的电路。采用三端稳压集成电路，有输入，输出和接地端，内部由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路组成。电路中接入电容用来实现频率补偿防止稳压器自激振荡和抑制电路引入的高频干扰，另一方面以减少稳压电源输出端由输出电源引入的低干扰。存储单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用SST39VF160芯片，用于将从ARM嵌入式处理器处接收到的各项检测数据进行存储。在该探测装置中，存储芯片采用PHILIPS公司出品的SST39LF/VF160，该芯片是一个1M*16的CMOS多功能Flash MPF器件，由SST特有的高性能Super Flash技术制造而成。Super Flash技术的分裂闸(split-gate)单元结构和厚氧化物制程的采用可提供可靠性更强、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能油井探测装置，包括压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元、数据采集和传输单元、ARM嵌入式处理器、LCD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元，其特征在于：数据采集和传输单元，分别与压电传感器、温度传感器、压力传感器、位移传感器、超声波收发单元连接，并接收来自上述传感器和收发单元的信号，将处理后的信号传输给ARM嵌入式处理器；ARM嵌入式处理器，分别与数据采集单元、LCD显示单元、电源单元、存储单元以及数据收发单元连接，接收来自数据采集和传输单元的数据，将处理后的数据传输给存储单元、LCD显示单元以及数据收发单元；电源单元，采用LM7805，用于为探测装置提供电能；存储单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用SST39VF160芯片，用于将从ARM嵌入式处理器处接收到的各项检测数据进行存储；LCD显示单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用LCM240128ZK显示模块，用于显示从ARM嵌入式处理器处接收到的数据；数据收发单元，与ARM嵌入式处理器连接，采用JN5139ZigBee模块，用于将从ARM嵌入式处理器处接收到的各项检测数据通过无线链路发送；其中，压电传感器采用霍尔传感器HS02‑P，温度传感器采用数字温度传感器DS18B20，压力传感器采用压力变送器PT500‑500，位移传感器采用LP802‑50线性位移传感器，超声波收发单元中包括配对的超声波发射器和接收器T/R40、反相器74LS04、单片机EM78P153以及接口芯片MAX232。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎爱琼，张玲丽，
申请(专利权)人：武汉职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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