一种智能清蜡在线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种智能清蜡在线监测系统。


背景技术：

2.油田钢制输油管道长时间运行后，管道内壁腐蚀，结垢、结蜡会越来越严重，发生事故的风险也不断增大。给生成单位带来的损失和困难不容忽视。普通的清蜡球投入管道后，有时会因为球的质量原因，反而会卡堵到管道内，加重管道堵塞，且管道末端无法收到球。即使末端可以正常收到球，也无法判别球到底是从那条管道投入的。
3.鉴于此，一些投球工作人员不愿意、不主动投掷清蜡球。使得管道腐蚀、结垢情况不能得到缓解。对于末端收球人员和管理者，则无法判断球是从那条管道投掷过来的，也就无法监控到每条管道的真实投收球情况。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种智能清蜡在线监测系统，可有效预防管道腐蚀、结垢结蜡现象的发生，并实现管道收发球智能化管理。
5.为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种智能清蜡在线监测系统，其特征在于：包括清蜡球、天线和防爆电路盒；所述的清蜡球内含有nfc信号卡，nfc信号卡与天线射频信号连接；所述的防爆电路盒包括mcu主控模块、电源模块、天线匹配模块、射频采集模块、蜂鸣器模块、时钟计数模块、内存模块和串口转4g网络模块；电源模块、射频采集模块、蜂鸣器模块、时钟计数模块、内存模块和串口转4g网络模块分别与mcu主控模块电性连接，天线匹配模块分别与射频采集模块和天线电性连接。
6.进一步，mcu主控模块的型号为stc8a。
7.与现有技术相比，本实用新型的优点及有益效果：
8.1)本实用新型采用内置天线内置在钢质管道的内壁，然后通过电缆与外置的防爆电路盒中的信号检测电路相连接，解决了钢制管道对射频信号屏蔽的问题。
9.2)本实用新型采用4g网络作为信号传输的通道，实现了对于清蜡球发送、收球的实时远程监控。
10.3)本实用新型解决了清蜡球收球端对清蜡球的智能唯一识别问题，在清蜡球内放置nfc卡，并采用stc8a主控芯片智能控制可唯一识别信息接收并发送给上位机系统，并且会生成时间和收发球端的端口信息，同时发送给上位机。从而使上位机可得到系统完整的管理信息。实现了一个远程自主监控的智能清蜡球在线监测系统。
附图说明
11.图1为本实用新型一种智能清蜡球在线监测系统图；
12.图2为本实用新型的电路图；
13.标记说明：1：清蜡球；2：钢质管道；3：天线；4：防爆电路盒；
[0014]4‑
1：mcu主控模块；4
‑
2：电源模块；4
‑
3：天线匹配模块；4
‑
4：射频采集模块；4
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5：蜂鸣器模块；4
‑
6：时钟计数模块；4
‑
7：内存模块；4
‑
8：4g网络模块；
具体实施方式
[0015]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
[0016]
本实施例提供一种智能清蜡在线监测系统，包括清蜡球1、天线3和防爆电路盒4；
[0017]
所述的清蜡球1内含有nfc信号卡，nfc信号卡与天线3通过射频信号连接；所述的防爆电路盒4包括mcu主控模块4
‑
1、电源模块4
‑
2、天线匹配模块4
‑
3、射频采集模块4
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4、蜂鸣器模块4
‑
5、时钟计数模块4
‑
6、内存模块4
‑
7和串口转4g网络模块4
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8；电源模块4
‑
2、射频采集模块4
‑
4、蜂鸣器模块4
‑
5、时钟计数模块4
‑
6、内存模块4
‑
7和串口转4g网络模块4
‑
8分别与mcu主控模块4
‑
1电性连接，天线匹配模块4
‑
3分别与射频采集模块4
‑
4和天线3电性连接。
[0018]
上述mcu主控模块4
‑
1的芯片型号为stc8a。
[0019]
上述时钟计数模块4
‑
6为mcu主控模块4
‑
1提供高精度时钟计数模块；
[0020]
上述内存模块4
‑
7为mcu主控模块4
‑
1提供信号存储所需的空间。
[0021]
本实用新型的工作过程：
[0022]
清蜡球1在钢质管道2内随着石油行进，天线3内置于钢制管道2内，清蜡球1经过内置天线3所在的位置时，智能清蜡球1的信号会被内置天线3感知，然后由防爆电路盒4中的射频采集模块4
‑
4将采集并处理后的射频信号传输给mcu主控模块4
‑
1最后由串口转4g模块4
‑
8将信号通过4g网络传输给电脑终端。
[0023]
防爆电路盒4中的4
‑
2电源模块分别给所述的mcu主控模块4
‑
1、射频采集模块4
‑
4、蜂鸣模块4
‑
5、时钟计数模块4
‑
6、内存模块4
‑
7和串口转4g模块4
‑
8提供所需的电压信号。
[0024]
防爆电路盒4中的蜂鸣模块4
‑
5提供蜂鸣信号的。当系统检测到有清蜡球1通过钢质管道2时，mcu主控模块4
‑
1将发送一个脉冲信号给蜂鸣模块4
‑
5，从而使得蜂鸣模块4
‑
5发出一个响声；
[0025]
防爆电路盒4中的时钟计数模块4
‑
6给mcu主控模块提供精确的时间信号；
[0026]
防爆电路盒4中的内存模块4
‑
7给mcu主控模块提供系统所需的内存空间；
[0027]
防爆电路盒4中的串口转4g模块4
‑
8用于将检测到的清蜡球1的卡信息、主控模块mcu的系统时间一起打包，通过4g网络传输给电脑终端。
[0028]
本实用新型mcu主控模块4
‑
1采用stc8a芯片做能控制，一方面，实现实时采集智能清蜡球1的唯一识别信息并记录采集时的系统时间信息；另一方面将采集到的信息通过串口转4g网络模块4
‑
8将上述信息发送给电脑终端，实现远程自主监控的智能清蜡球在线监测系统。
[0029]
本实用新型图2中mcu主控模块4
‑
1选用芯片stc8a作为主控芯片，其中复位按钮s2实现了手动复位功能，led指示灯d3是主控芯片上电正常指示灯。stc8a芯片通过p7.1～p7.3的端口控制射频采集模块4
‑
4的mfrc500芯片的信号采集频率及读写状态，并通过p2.0～p2.3端口读取mfrc500芯片采集到的射频信号。stc8a芯片同时通过p6.1～p6.3端口控制并读取由ds1302芯片构成的时钟计数模块4
‑
6的时间信息。然后，通过p7.6～p7.7端口将采
集到的射频信号与时间信息存储到内存模块4
‑
7中的at24c02内存芯片内；并通过p3.0～p3.1端口将数据信息发送给串口转4g网络模块4
‑
8中的lte
‑
7s4芯片，再通过p3.0～p3.1端口控制lte
‑
7s4芯片将信息通过4g网络发送到上位机。当射频信号读取成功后，stc8a芯片通过p3.4端口控制蜂鸣模块4
‑
5中的q1导通，使得ls1蜂鸣器发出蜂鸣声。
[0030]
图2中4
‑
2是电源管理模块，该模块使用的是usb5v的供电方式。其中d1是一个5v的稳压管in5339，为系统电路提供稳定的5v电源vcc。led灯d2是一个系统上电正常指示灯。电源芯片reg
‑
1117为图中4
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8模块中的lte
‑
7s4芯片提供所需的3.3v电压源。
[0031]
图2中射频采集模块4
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4的中mfrc500芯片通过tx1、tx2端口与天线匹配模块4
‑
3中的l3、c16、l4、c17连接，同时与天线模块3的tx1、tx2端口连接，一起构成了一个固定频率的射频信息号收发电路。
[0032]
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型的说明书及附图内容所做的等同结构变化，均应包含此实用新型的专利保护范围内。