油井清洗作為油井作業(yè)的一項(xiàng)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(jì)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。即電磁流量計(jì)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西源電磁流量計(jì)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(jì);數(shù)據(jù)采集集成電路的設(shè)計(jì);上位機(jī)軟件的編寫。
2.1 二維碼生成模塊采集數(shù)據(jù)方式:
電磁流量計(jì)定時向二維碼發(fā)送流量數(shù)據(jù)(瞬時流量、累計(jì)流量、采集時間、流量計(jì)編號等);
二維碼生成模塊定時向電磁流量計(jì)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(shí)現(xiàn)方案
流量數(shù)據(jù)二維碼生成硬件設(shè)計(jì)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)過與西源電磁流量計(jì)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(jì)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)或者西源電磁流量計(jì)編號參數(shù)調(diào)取流量數(shù)據(jù)值,進(jìn)行單流量計(jì)或多流量計(jì)數(shù)據(jù)的對比 。