一种油井远程监控装置以及远程监控系统的制作方法

本发明涉及预应力张拉设备技术领域，尤其是一种油井远程监控装置以及远程监控系统。

背景技术：

在预应力工程施工中，所有预应力筋的锚固都需要张拉设备给预应筋施加预应力，目前，传统张拉设备都是用人工手动的方式来操作各控制阀的多个手柄，人工测量预应力筋的伸长值及读取压力表压强值，存在着操作工序繁杂，读数误差大，测量过程慢，且受人为因素影响预应力张拉值普遍不足，出现误操作率高；不按实际张拉结果记录，记录不真实等一系列问题，这些种种问题将直接影响到张拉质量，影响桥梁等建筑工程的使用寿命及安全保证。

现有已授权中国专利文件201310048025.4公开了一种预应力智能张拉系统，其主要技术方案是：包括智能张拉千斤顶和张拉泵站所述张拉泵站至少有两台，该张拉泵站通过高压油管分别与所述智能张拉千斤顶的进油口和回油口连接，所述张拉泵站内的控制系统的数据线与所述智能张拉千斤顶的位移传感器电连接，所述张拉泵站内的阀体的油路上安装有用于流量调节的电磁比例阀。与本发明方案不同。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能对施工现场张拉数据进行实时监测，及时反应张拉过程，并对不合格张拉数据进行预警提醒，方便质量管理，提高管理效率的预应力张拉远程监控系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种油井远程监控装置以及远程监控系统，包括数据内网结构，用于整个系统工作过程数据的采集；

系统外网结构，用于对数据内网结构采集到的数据进行传输；

数据处理结构，用于数据的处理及展示；

所述数据内网结构包括若干张拉数据智能处理仪；

进一步的，所述系统外网结构包括主控仪内嵌入的gprsdtu模块；

进一步的，所述数据处理结构包括网络服务器、数据服务器及计算机；

进一步的，所述张拉数据智能处理仪主体包括主控制盒及其正面设置的显示屏，所述主控制盒侧面设有内网数据接收天线及gprsdtu模块数据发送天线，其背面设有采集模块，用于对传感器信号进行实时采集；所述采集模块一侧设有内网无线模块天线；

进一步的，所述采集模块以数据处理器为核心，所述数据处理器分别电连接a/d转换器、时钟、通信接口及数据存储器，所述数据存储器电连接电源；所述a/d转换器依次电连接电压采样器及传感器。

进一步的，所述主控制盒及采集模块之间设有连接板，所述连接板上下两端对称开有两组安装孔，所述安装孔通过固定件将主控制盒及采集模块连接起来。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采集模块的主控芯片为msp430fe427。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主控制盒的外盒采用铝合金材质，且配有四个强力磁铁将其固定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定件为螺栓和螺母。

作为本发明的一种优选技术方案，所述张拉数据智能处理仪为四台。

作为本发明的一种优选技术方案，所述张拉数据智能处理仪及主控仪均采用扣压形式的外形结构。

本发明的有益效果在于：

机械外盒采用铝合金材质，具有高的比强度、比模量、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性优点。也具有密度低，无磁性，低温下合金相稳定，在磁场中比电阻小，气密性好，感应放射能衰减快等特点，广泛用于航空、航天、高速列车、锂离子电池外壳、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。采用铝合金代替钢铁材料，结构重量可减轻50％以上。主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。

采用扣压的外形构造，有效的防止了雨水天气对张拉数据智能处理仪工作影响，每个机械盒配有四个强力磁铁用于固定，同时通过安装孔与张拉机进行物理固定。

msp430fe427芯片资源丰富，5种低功耗模式配置合适，特别适合应用在测量应用中。芯片内具有强大的16位精简指令cpu，常数发生器和16位寄存器，可以大大提高代码的执行效率。

能对施工现场张拉数据进行实时监测，及时反应张拉过程，并对不合格张拉数据进行预警提醒，方便质量管理，提高管理效率。统一了业主、监理、施工、检测单位于同一互联网平台，数据进行实时交互，突破了地域限制，及时掌握预制梁场和桥梁预应力张拉施工质量情况，实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错”的管控目标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统硬件结构图；

图2为本发明的系统工作流程示意图；

图3为本发明的采集模块工作流程示意图；

图4为本发明的张拉数据智能处理仪正面结构示意图；

图5为本发明的张拉数据智能处理仪背面结构示意图；

图6为msp430fe427芯片内部结构图。

具体实施方式

如图1-2所示的一种油井远程监控装置以及远程监控系统，包括数据内网结构1，用于整个系统工作过程数据的采集；

系统外网结构2，用于对数据内网结构1采集到的数据进行传输；

数据处理结构3，用于数据的处理及展示；

所述数据内网结构1包括若干张拉数据智能处理仪4；

进一步的，所述系统外网结构2包括主控仪5内嵌入的gprsdtu模块；主控仪5依据现场环境和作业要求，采用7寸大屏进行数据输入，极大的提高了桥梁基础信息录入效率，同样采用铝合金材质扣压构造。

进一步的，所述数据处理结构3包括网络服务器6、数据服务器7及计算机8；

如图4及图5，所述张拉数据智能处理仪4主体包括主控制盒10及其正面设置的显示屏11，所述主控制盒10侧面设有内网数据接收天线12及gprsdtu模块数据发送天线13，其背面设有采集模块14，用于对传感器9信号进行实时采集；所述采集模块14一侧设有内网无线模块天线15；

如图3，所述采集模块14以数据处理器为核心，所述数据处理器分别电连接a/d转换器、时钟、通信接口及数据存储器，所述数据存储器电连接电源；所述a/d转换器依次电连接电压采样器及传感器9，以微处理器为核心进行模数转换，将千斤顶传感器9上的模拟信号(u、i)经过采样电路调理后，通过a/d转换器转换为数字信号，再由微处理器对a/d转换器的数字信号做其他处理，如积分运算和误差补偿等，最后通过通讯接口输出或显示。

进一步的，所述主控制盒10及采集模块14之间设有连接板16，所述连接板16上下两端对称开有两组安装孔18，所述安装孔18通过固定件17将主控制盒10及采集模块14连接起来。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采集模块14的主控芯片为msp430fe427，其具有以下特性：

①低电源电压范围：2.7-3.6v；

②超低功耗：活动模式(仅msp430):400μa@1mhz，3.0v；待机模式：1.1μa；关闭模式(ram保持)：0.1μa；

③带3个捕获/比较器的16位定时器timer-a；

④穿行通信接口(usart)，通过软件选择异步uart或同步spi；

⑤基本定时器支持实时时钟；

⑥集成128段lcd驱动器；

⑦嵌入式信号处理用于单相电能计量。

如图6，msp430fe427芯片资源丰富，5种低功耗模式配置合适，特别适合应用在测量应用中。芯片内具有强大的16位精简指令cpu，常数发生器和16位寄存器，可以大大提高代码的执行效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主控制盒10的外盒采用铝合金材质，且配有四个强力磁铁用于将其固定。具有高的比强度、比模量、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性优点。也具有密度低，无磁性，低温下合金相稳定，在磁场中比电阻小，气密性好，感应放射能衰减快等特点，广泛用于航空、航天、高速列车、锂离子电池外壳、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。采用铝合金代替钢铁材料，结构重量可减轻50％以上。主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定件17为螺栓和螺母。

作为本发明的一种优选技术方案，所述张拉数据智能处理仪4为四台。

作为本发明的一种优选技术方案，所述张拉数据智能处理仪4及主控仪5均采用扣压形式的外形结构，有效的防止了雨水天气对张拉数据智能处理仪4工作影响。

数据内网结构1采用“旁路监测”的方法对张拉数据智能处理仪4千斤顶上的传感器9(位移、压力)信号进行实时采集，既能保证张拉数据智能处理仪4传感器原始信号的完整性，也不影响张拉数据智能处理仪4正常工作。采集模块14所采集的数据为原始数据(即模拟量)，经数模转换后以数字信号输出，进行远程传送。原始数据的准确采集反映了张拉数据智能处理仪4瞬时状态下的真实状态，也杜绝了张拉数据智能处理仪4在数据处理过程中人为干扰。

数据传输由两阶段组成，第一阶段是由监控的张拉数据智能处理仪4组成的数据内网结构1传输，每个千斤顶上的传感器9采集的数据都将发向主控仪5。另一阶段是由主控仪5通过gprsdtu模块发送到外网数据服务器7上，实现外网传输。

数据内网结构1，系统外网结构2及数据处理结构3相结合，能对施工现场张拉数据进行实时监测，及时反应张拉过程，并对不合格张拉数据进行预警提醒，方便质量管理，提高管理效率。统一了业主、监理、施工、检测单位于同一互联网平台，数据进行实时交互，突破了地域限制，及时掌握预制梁场和桥梁预应力张拉施工质量情况，实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错”的管控目标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。