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硝酸流量計在注入液流量測量采集與數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用

點擊次數(shù):1623 發(fā)布時間:2020-08-12 09:33:12
摘要:本文為了更加高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析,提出了注入液流量無線采集及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)方案,它建立在以51系列單片機(jī)為硬件基礎(chǔ)的二維碼編碼生成和掃描解碼之上。二維碼生成模塊定時向硝酸流量計發(fā)送采集指令,后者收到指令后發(fā)送流量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將該數(shù)據(jù)生成QR Code碼并顯示,使用便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼并存儲QR Code碼。系統(tǒng)方便管理人員進(jìn)行后期分析,在提高清洗檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,豐富油田管理技術(shù)體系。
1、概述
油井清洗作為油井作業(yè)的一項重要工作,不但可以清除井筒管桿的結(jié)蠟及臟物,另一方面也不同程度影響油井產(chǎn)量,所以其注入液流量的監(jiān)測就變得十分重要。本文旨在采用二維碼掃描技術(shù),將注入液流量生成二維碼并在LCD進(jìn)行顯示,監(jiān)測工人只需定時采用掃描槍對大量流量計進(jìn)行掃描,并將采集數(shù)據(jù)存儲至PC,方便管理人員進(jìn)行后期分析,在提高清洗檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,豐富油田管理技術(shù)體系。二維碼掃描的注入液流量無線采集系統(tǒng)是建立在以51系列單片機(jī)為硬件基礎(chǔ)的二維碼編碼生成和掃描解碼。即硝酸流量計定時向二維碼發(fā)送流量數(shù)據(jù),二維碼生成模塊定時向硝酸流量計發(fā)送采集指令,后者收到指令后發(fā)送流量數(shù)據(jù)。二維碼生成模塊生成 QR Code 碼,帶存儲功能(1000 條)的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼并存儲 QR Code碼 。主要研究單片機(jī)二維碼程序的設(shè)計;數(shù)據(jù)采集集成電路的設(shè)計;上位機(jī)軟件的編寫。
2、系統(tǒng)方案設(shè)計

2.1 二維碼生成模塊采集數(shù)據(jù)方式:
硝酸流量計定時向二維碼發(fā)送流量數(shù)據(jù)(瞬時流量、累計流量、采集時間、流量計編號等);
二維碼生成模塊定時向硝酸流量計發(fā)送采集指令,后者收到指令后發(fā)送流量數(shù)據(jù)。
2.2 二維碼生成模塊生成QR Code碼。
2.3 帶存儲功能(1000條)的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼并存儲QR Code碼。
3、系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方案
流量數(shù)據(jù)二維碼生成硬件設(shè)計方案

CPU通過串口讀取流量數(shù)據(jù),根據(jù)QR code編碼方式生成二維碼并在LCD上顯示。在過程中主要解決的是對采集數(shù)據(jù)的分析處理,并通過二維碼編碼算法處理,在彩屏上顯示二維碼圖片。系統(tǒng)采用STC12C5A60S2單片機(jī),是新一代8051單片機(jī),操作指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī),但速度速度比8051系列快8-12倍。內(nèi)部集成M AX810專用復(fù)位電路,2路PW M,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),針對電機(jī)控制,強(qiáng)干擾場合。
LCD模塊是通過不同液晶單元的供電來控制光線是否通過來達(dá)到顯示目的。通電時液晶單元可以使光線通過。它的驅(qū)動方式有兩種,一種是有驅(qū)動芯片通過總線與單片機(jī)總線連接。另一種是LCD顯示屏,它沒有驅(qū)動電路,使用起來比較麻煩。常用的是帶驅(qū)動模塊的,使用總線便于與單片機(jī)連接,并且只要發(fā)送需要的顯示數(shù)據(jù)到緩存中就能達(dá)到顯示目的。
單片機(jī)數(shù)據(jù)收集經(jīng)過與硝酸流量計通信,將所需的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)處理。M AX232芯片是美信(M AXIM)公司專為RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。由于單片機(jī)的信號電平與RS232的標(biāo)準(zhǔn)不同,所以需要M AX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

PC通過USB連接讀取二維碼掃描槍存儲數(shù)據(jù)(讀取后刪除掃描槍內(nèi)存),并存儲至SQL數(shù)據(jù)庫中,需要對流量分析時,通過時間參數(shù)或者硝酸流量計編號參數(shù)調(diào)取流量數(shù)據(jù)值,進(jìn)行單流量計或多流量計數(shù)據(jù)的對比。
5、結(jié)論
通過對二維碼系統(tǒng)的設(shè)計,*先對單片機(jī)的開發(fā)平臺做了詳細(xì)的了解;其次是對二維碼(QR Code)的結(jié)構(gòu)及特點進(jìn)行了闡述;*后在單片機(jī)開發(fā)平臺上對二維碼的編碼過程進(jìn)行了設(shè)計。從中我們了解到了單片機(jī)系統(tǒng)以及二維碼技術(shù)的相關(guān)知識,并且認(rèn)識到了利用單片機(jī)平臺來設(shè)計二維碼的生成過程。在實際應(yīng)用中,方便了大慶油田注入液流量數(shù)據(jù)監(jiān)測管理人員進(jìn)行后期分析,在提高清洗檢測技術(shù)的基上,豐富了油田管理技術(shù)體系。

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