一種油氣井數據綜合采集處理設備的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明的實施方式涉及數據傳輸技術領域，更具體地，本發(fā)明的實施方式涉及一種油氣井數據綜合采集處理設備。
【背景技術】
[0002]本部分旨在為權利要求書中陳述的本發(fā)明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。
[0003]基于Zigbee協議的無線傳感器因其便捷準確等優(yōu)點已在油田現場得到推廣應用，例如用于測量溫度、壓力、功圖、扭矩等油氣井數據。
[0004]隨著移動通信技術的廣泛應用，智能手機、平板電腦等移動設備已經成為包括油氣田作業(yè)人員在內的大眾隨身攜帶物品，移動設備為油氣田作業(yè)人員處理和分析數據提供了很大的便利。
【發(fā)明內容】
[0005]但是，由于不同廠家生產的無線傳感器往往采用不同型號的通信模塊，其配置參數有所差異，例如有些采用9600的波特率，有些則采用19200的波特率，這就導致在油田現場使用來自不同廠家的無線傳感器測量油氣井數據之后，無法方便地將這些油氣井數據集中到一起，而且現有的移動設備無法與這類無線傳感器直接進行通信，作業(yè)人員無法在油田現場利用移動設備方便地查看油氣井數據。
[0006]為了將來自不同廠家的無線傳感器測量的油氣井數據集中到一起，并發(fā)送給移動設備進行查看和處理，本發(fā)明提供一種油氣井數據綜合采集處理設備，包括:一主板、一單片機、一 ARM處理器、一 WiFi模塊、多個第一 Zigbee模塊;其中，
[0007]所述多個第一Zigbee模塊分別對應于油氣田現場采集油氣井數據且基于Zigbee協議的多個無線傳感器;所述第一 Zigbee模塊能夠通過Zigbee協議與其對應的無線傳感器進行通信，采集其對應的無線傳感器測量的油氣井數據；
[0008]所述單片機焊接于所述主板上，并連接所述ARM處理器、所述WiFi模塊；
[0009]所述單片機連接所述第一Zigbee模塊時，接收所述第一 Zigbee模塊發(fā)送的所述油氣井數據，將所述油氣井數據傳輸給所述ARM處理器進行計算處理，并接收所述ARM處理器返回的處理后的油氣井數據，然后將所述處理后的油氣井數據發(fā)送給所述WiFi模塊；
[0010]所述WiFi模塊通過WiFi無線通信技術將所述處理后的油氣井數據發(fā)送給移動設備。
[0011]借助于上述技術方案，本發(fā)明針對不同的無線傳感器(來自于不同廠家或采用不同的通信模塊、配置參數等)分別配置了相匹配的第一 Zigbee模塊，利用這些第一 Zigbee模塊采集其對應的無線傳感器測量的油氣井數據，然后由單片機接收各個第一 Zigbee模塊采集的油氣井數據并發(fā)送給ARM處理器進行處理，再由單片機將ARM處理器處理后的油氣井數據通過WiFi模塊發(fā)送給移動設備。利用本發(fā)明提供的油氣井數據綜合采集處理設備，不僅可以有效解決無法將來自不同廠家或采用不同的通信模塊、配置參數等的無線傳感器測量的油氣井數據集中到一起的問題，而且可以將油氣井數據發(fā)送給移動設備，方便油田作業(yè)人員查看和分析油氣井數據，能夠顯著提高油田現場采集、查看和處理油氣井數據的效率。
【附圖說明】
[0012]通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本發(fā)明示例性實施方式的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的若干實施方式，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明提供的一種油氣井數據綜合采集處理設備的結構框圖；
[0014]圖2是STM32F103RC型單片機的主板電路圖；
[0015]圖3是本發(fā)明提供的另一種油氣井數據綜合采集處理設備的結構框圖；
[0016]在附圖中，相同或對應的標號表不相同或對應的部分。
【具體實施方式】
[0017]下面將參考若干示例性實施方式來描述本發(fā)明的原理和精神。應當理解，給出這些實施方式僅僅是為了使本領域技術人員能夠更好地理解進而實現本發(fā)明，而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。
[0018]需要說明的是，本文中所稱的“無線傳感器”不限于是油氣田現場用于測量溫度、壓力、功圖、扭矩等油氣井數據且基于Zigbee協議的傳感器;本文中所稱的“移動設備”可以包括但不限于是手機、筆記本電腦、平板電腦等設備;本文中所稱的“WiFi模塊”是將串口或TTL電平轉為符合WiFi無線網絡通信標準的嵌入式模塊，內置無線網絡協議IEEE802.1 Ib.g.η協議棧以及TCP/IP協議棧，提供聯入互聯網的功能；本文中所稱的“第一Zigbee模塊”、“第二Zigbee模塊”、“第一Zigbee模塊”都是利用Zigbee技術實現近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本雙向無線通信的嵌入式模塊。
[0019]本發(fā)明提供了一種油氣井數據綜合采集處理設備，如圖1所示，該設備可以包括:主板101、單片機102、ARM處理器103、WiFi模塊104、多個第一 Zigbee模塊105。
[0020]本發(fā)明針對油氣田現場采集油氣井數據的不同無線傳感器(例如來自于不同廠家、采用不同的通信模塊、采用不同的配置參數等)分別配置了相匹配的第一 Zigbee模塊105。具體的，第一Zigbee模塊105采用了與其對應的無線傳感器相同的波特率、工作信道和16位網絡ID進行工作，以便通過Zigbee協議與其對應的無線傳感器進行通信，采集其對應的無線傳感器測量的油氣井數據。
[0021]在本發(fā)明提供的油氣井數據綜合采集處理設備中，單片機102焊接于主板101上，且連接ARM處理器103、WiFi模塊104、第一 Zigbee模塊105。
[0022]單片機102啟動后，會接收第一Zigbee模塊105發(fā)送來的油氣井數據，將其傳輸給ARM處理器103進行計算處理，并接收ARM處理器103返回的處理后的油氣井數據，然后將處理后的油氣井數據發(fā)送給WiFi模塊104，最后由WiFi模塊104通過WiFi無線通信技術將處理后的油氣井數據發(fā)送給移動設備。
[0023]在一種實施例中，單片機102可以采用STM32F103RC型單片機102，單片機102內部以Modbus協議存儲來自第一Zigbee模塊105和ARM處理器103的數據。如圖2所示為STM32F103RC型單片機的主板電路圖。
[0024]在一種實施例中，ARM處理器103可以采用S3C2416型ARM處理器，且搭載有嵌入式Linux系統(tǒng)。S3C2416型ARM處理器具有足夠大的內存，以滿足栗功圖折算、神經網絡診斷、功圖求產和系統(tǒng)效率計算等處理。
[0025]本發(fā)明中，ARM處理器103包括但不限于對油氣井數據進行如下處理:
[0026](I)栗功圖折算
[0027]已知信息:沖次，抽油桿級數、桿長、桿徑、材質，油管內徑，井液平均密度，油壓，地面功圖
[0028]計算得到:井下栗功圖
[0029](2)神經網絡診斷
[0030]已知信息:井下栗功圖，權值矩陣
[0031]計算得到:井下栗工況
[0032](3)功圖求產
[0033]已知信息:地面功圖，井下栗功圖[0034I計算得到:產液量
[0035](4)系統(tǒng)效率計算
[0036]已知信息:活塞沖程，光桿沖程，栗的充滿系數，栗內混合液的體積系數，栗間隙，井液粘度，井液密度，柱塞長度
[0037]計算得到:系統(tǒng)效率
[0038]具體實施時，可以將現有技術中對油氣井數據進行以上各種處理所采用的軟件程序等植入ARM處理器103中，以使其具有對油氣井數據執(zhí)行以上各種處理的功能，這樣可避免二次開發(fā)，節(jié)省設備成本。
[0039]本發(fā)明中，單片機102可以是同一時刻連接所有的第一Zigbee模塊105，也可以是同一時刻僅連接某一個或某幾個第一 Zigbee模塊105。但考慮到同時連接所有第一 Zigbee模塊105會需要較多的硬件接口資源，占用較多的空間，可選地，可采用單片機102同一時刻僅連接某一個第一Zigbee模塊105的模式，即在油氣田現場，當需要某類型的油氣井數據(例如溫度、壓力、功圖、扭矩等)時，令單片機102連接與測量這一類型油氣井數據的無線傳感器相匹配的第一 Zigbee模塊105，然后這個第一 Zigbee模塊105就可以將其這一類型的油氣井數據發(fā)送給單片機102。
[0040]在一種實施例中，本發(fā)明可將單片機102的UARTl 口連接主板101的20PIN公口，UART2 口連接WiFi模塊104，UART3 口連接ARM處理器103，并將第一 Zigbee模塊105焊接于一各具有20PIN母口的電路板上；當需要某類型的油氣井數據時，直接將焊接有相應第一Zigbee模塊105的電路板的20PIN母口插接至主板101的20PIN公口上，即可通過電路板與主板101的連接實現單片機102與第一 Zigbee模塊105的連接。
[0041]考慮到該油氣井數據綜合采集處理設備在油氣田現場使用的便攜性，在一種實施例中，本發(fā)明可以利用一金屬盒將第一Zigbee模