[发明专利]基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置

说明书

本发明公开了基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置，包括型号为STM32F20的核心处理器STM1，与核心处理器STM1连接、且型号为HT7038的三相电能计算芯片HU1，与三相电能计算芯片HU1连接、用于分别采集抽油机的电压和电流数据的电压采集电路和电流采集电路，均与核心处理器STM1连接的电压基准电路、时钟电路和存储器，均与核心处理器STM1连接、用于采用压力、流量和温度的数路数字信号采集电路，均与核心处理器STM1连接的4G模块和串口收发电路，与核心处理器STM1连接、且型号为EPM240T100I5n的可编程逻辑器件U7，以及直流供电电路；可编程逻辑器件U7由多路数据选择器、三态寄存器和满三复位计算器组成。

技术领域

本发明涉及抽油机技术领域，尤其是基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置。

背景技术

4G/5G是一种距离无线通讯技术，通讯简单易用、高速率等特点，但是，4G/5G存在传输延时，出现数据丢失的情况，另外4G/5G通信技术给人们的生活带来了很大的便利，其中的网络安全问题也直接影响着用户信息的安全。

本文所述的4G、5G通讯的采集传输装置主要是用于抽油机的地上工况监测。抽油机地上工况包括抽油机的能耗状态和工作效率，能准确反映油井地面的工作状态。地上参数的采集，能为抽油机的工作状态和地下的油藏参数提供辅助的指导，为油田管理提供有力的数据支撑。其采集的数据包括压力、流量、温度、抽油机电参等油井地上参数，由于数据采集量较大，传统的传输方式势必存在数据丢失。

因此，急需要提出一种结构简单、采集可靠、传输可靠的基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置，以提高了4G/5G通讯技术数据丢失的窘境，采用硬件打包技术，使数据传送通过打包和解包技术实现零丢包率，同时打包解包技术增强了数据的安全性，保护了客户的隐私。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置，本发明采用的技术方案如下：

基于4G、5G通讯的抽油机采集传输装置，包括型号为STM32F20的核心处理器STM1，与核心处理器STM1连接、且型号为HT7038的三相电能计算芯片HU1，与三相电能计算芯片HU1连接、用于分别采集抽油机的电压和电流数据的电压采集电路和电流采集电路，均与核心处理器STM1连接的电压基准电路、时钟电路和存储器，均与核心处理器STM1连接、用于采用压力、流量和温度的数路数字信号采集电路，均与核心处理器STM1连接的4G模块和串口收发电路，与核心处理器STM1连接、且型号为EPM240T100I5n的可编程逻辑器件U7，以及分别与核心处理器STM1、三相电能计算芯片HU1、电压基准电路、时钟电路、存储器、数路数字信号采集电路、4G模块、串口收发电路和可编程逻辑器件U7连接的直流供电电路；所述可编程逻辑器件U7由多路数据选择器、三态寄存器和满三复位计算器组成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明巧妙地设置了三相电能计算芯片，通过采集抽油机的运行电压、电流，以获取抽油机功率参数；并且，本发明通过设置数字信号采集电路以获取压力、流量、温度等参数，保证抽油机监测更可靠；本发明不仅提高了抽油机的分析效率，而且节省了石油工人的现场抄表，还降低人工成本与危险系数；

(2)本发明的电源采用物理隔离的DCDC方法设计，使系统不受各种外界激励信号影响，防止浪涌影响，保证系统硬件电路安全、稳定、有效的运行；

(3)本发明巧妙地采用基于STM32F205的嵌入式处理器，速度高达120MHz，128M的内存，保证系统的高速运算能力，内置看门狗电路实现系统稳定运行，内置实时时钟RTC，实现功图快速转换、同步采集、同步显示、同步发送。并本发明通过4G网络通信系统DTU将抽油机地上工况数据上传至石油系统云平台；