单片机在测井绞车深度面板设计中的应用
基于单片机的井径测量系统软件设计

基于单片机的井径测量系统软件设计1.系统介绍随着石油开采的不断深入,井径测量已变成了常规的油田服务(Well Services)之一。
井径测量通过高精度的传感器测量井壁截面的直径,从而实现对井身的质量把控以及识别井身偏心、裂缝、坍陷等情况,为油田开发提供了重要参考。
本文设计的基于单片机的井径测量系统,能够快速、准确地测量井壁直径和圆度,对于改善油井采油效果,保障石油开采安全具有十分重要的意义。
本系统由硬件系统和软件系统两部分组成,硬件主要由传感器、单片机、显示屏、计算机通信接口等组成,软件系统主要负责数据采集、处理和显示,而单片机作为系统最核心的部分,则既具有传感器采集、数据传输功能,又承担了数据处理和通信的任务。
2.软件开发2.1 软件框架本系统软件框架如图1所示,主要包括数据采集、数据传输、数据处理、数据显示和系统控制5个部分。
2.2 数据采集本系统采用激光测距传感器,通过激光测量井身内直径大小,接收到的数据将通过单片机芯片的IO口读取,然后将数据存储到单片机的内部存储器中,以方便后续处理。
2.3 数据传输本系统数据的传输及控制主要通过RS485总线进行,其具有传输速度快、误码率低、抗干扰能力强等优点,能够满足系统的高速传输需求,而且其具有总线结构,可以实现多个设备之间的数据通信,合理利用数量较多的IO口,是一种低成本、低功耗的通信方式。
2.4 数据处理本系统通过给定的测量算法计算井壁直径、圆度等参数,然后将处理结果存储到单片机内部存储器中。
同时,为了保证测量数据的准确性和稳定性,系统还采用了滤波算法进行数据采样和平滑,消除了原始测量数据存在的噪声和干扰因素。
2.5 数据显示本系统使用12864液晶显示屏显示测量结果,通过液晶屏幕协议控制芯片进行数据显示,同时,由于井径测量是常见的段间测量,系统还支持数据保存和查询功能,用户可以选择保存测量结果并命名,以便以后查询和比对不同阶段的测量结果。
2.6 系统控制本系统通过单片机的IO口实现系统控制,将滤波器阈值、测量速度、数据存储频率、显示刷新频率以及RS-485通信波特率等参数进行动态调节,以适应不同测量场景和应对不同的测量要求。
基于51单片机绞车钢丝绳测量系统

基于51单片机绞车钢丝绳测量系统作者:刘新兵来源:《科学与财富》2018年第28期摘要:矿用绞车是矿井提升的主要设备,其所采用的钢丝绳测量系统直接关系到安全性。
在文中接介绍了一种基于51单片机绞车钢丝绳测量系统,以期可以改进矿用绞车使用效果,提升其安全性与经济性。
关键词:矿用绞车;单片机;钢丝绳测量矿井提升的主要设备是矿用绞车,其任务是沿着井筒提升煤炭、矸石,下放材料,升降人员,矿井提升设备是联系井下和地面的重要生产设备,它在整个综合机械化生产中占有重要位置。
近几十年来,为提高劳动生产率和各项经济技术指标,在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造,这种改造的趋向是向着更集中,更大型发展,这样就对提升工具及提升技术有了更高要求。
常用绞车操作,是根据绞车司机经验。
本人技校毕业后,被分配到西山煤电,镇城底矿,开拓二队,参加过绞车挂钩工作。
一次偶然的机会,发现有经验的老绞车司机,为了下放能够准确,在钢丝绳上具体地方,画了一道记号。
这种办法,虽然对驾驶技术有所提高,但需要有非常高的驾驶水平,对驾驶安全有一定影响。
大多绞车司机对绞车下放和上升过程中,钢丝绳具体长度大多靠估计,难以具体掌握其长度。
如果能够知道提升工具所转圈数,经过具体计算,将具体数值显示出来。
直接用数值判断长度,对驾驶绞车的司机,掌握绞车驾驶技术,会有很大帮助。
同时在驾驶安全方面会有很大提高。
本文设计了一种基于AT89S52单片机的光电开关转数测量系统。
该系统采用反射式光电开关产生与绞车滚筒对应的脉冲信号,得到绞车转数值,经单片机具体运算后,由 12864液晶显示屏实时显示具体转数,和转数所产生钢丝绳长度的具体转数值长度值。
本系统满足设计要求,且结构简单、实用。
系统在提高绞车司机对绞车提升驾驶等方面有一定价值,具有广泛的应用前景。
一.研究背景随着矿井技术改造的进程,提升设备在高效、大型、自动化方面都有飞速的进步。
近代提升设备已经发展成为大型机械——电气机组或机组群。
测井液压绞车智能控制系统

测井液压绞车智能控制系统摘要:液压绞车是测井施工中必备的装置,液压绞车能够为测井提供垂直升降动力,辅助施工。
但在实际施工过程中,液压绞车操作人员需要随时对绞车的速度进行调整,所以绞车的稳定性难以保证,给施工带来了一定的安全隐患。
测井液压绞车智能控制系统,能够实现测井绞车的匀速升降,不仅提高了绞车升降的稳定性,同时也确保了施工的安全。
关键词:测井;液压绞车;智能控制系统前言液压绞车在现代工矿企业施工中被广泛使用,液压绞车在测井施工中,为升降井提供动力,测井施工的安全和效率多半是由液压绞车的性能决定的。
由于升降井时,深度会随着时间而变化,而绞车的滚筒半径也会受到深度变化的影响,电缆的线速度要通过人工调整才能达到相对的稳定性,而这种人工操作的误差又是不可避免的,所以电缆线速度难以恒定下来。
以往的测井施工中,绞车的操作人员成为了保证绞车稳定性的关键因素。
井筒的情况难以预测,运行随时可能受到阻碍,在这种情况下,考验的就是绞车操作人员的操控能力,如果精神不够集中,没有及时发现井筒情况,极易导致操作失误,使电缆无法正常运行,造成施工事故。
基于以上的不稳定因素,绞车的智能控制系统问世了。
绞车智能控制系统能够使绞车的各个构成部件全部实现智能化控制,它的工作原理是在将传感器安装在绞车的各个构成部件上,控制系统将传感器采集的信息进行处理和分析,计算出液压绞车的运行速率和电缆的线速度,真正实现智能化控制,保证绞车速度的稳定性,最终达到确保施工安全的目的。
1.液压传动的工作原理1.1液压系统的组成动力装置能够将机械能转化为压力能,从而为液压系统提供压力,推动整个液压系统进行工作[1]。
执行装置能够将压力能转化为机械能,并通过液压缸和液压马达,驱动工作部件运动;控制调节装置主要用来控制液压系统的液流的方向、液体压力和流量,通过压力阀、流量阀和方向阀等来实现.从而保证执行装置能够按计划工作。
辅助装置的辅助作用通过各种管接头、油管.油箱、过摅器和压力计等来实现.,从而确保液压系统运行的稳定性。
单片机在绞车信号处理中的应用

赵 电 波 等 : 片 机在 绞 车 信 号 处 理 中 的应 用 单
・ 3 6 ・
表 1 波形边 沿、 电平 及 绞 车 转 向 的 对 应 关 系
1 2 计 数 .
要把 绞 车 的信号 转 换 为 深 度 , 须 对两 路 绞 车 必
序弩_ 谯 A l 僖毋 聪 ¨ 车转廊 器 绞
特征 , 其高 低 电平 及升 降沿 的概念说 明见 图 3 。 从 图 1 图 2可 以看 出 , 车 传 感 器输 出信 号 状 、 绞
出信号 是相 位差 为 9 。 0 的两 路 方 波 信 号 : 号 A 和 信 信号 B 图 1 图 2 , ( 、 ) 假设 图 1为 绞 车正 转 时 传感 器 输 出的信号 波形 , 图 2为 绞 车 反 转 时 传 感 器 输 出 则 的信 号 波形 。本 文 以假设 图 1中信 号 波形 为绞 车 正
转 时 的波形 进行 分 析 。
赵电波
态 的改变 都发 生在 两 路 信 号 的 边 沿 ( 升 沿 或 下 降 上 沿 ) , 就是 说 , 相 邻 两 个 边 沿 ( 括 信 号 A 和 处 也 在 包 信 号 B 之 间两路 信 号 的电平 是不 变 的 , ) 因此对 绞车
工程师 ,9 3年生 ,9 7年毕业于石油大学( 17 19 华东) 应用 电子技术专业 , 在中原油 田地质录井处 从事石 油仪器仪表研 发工作 。通 现
人员还是对录井操作人 员 都具有指 导意义 关 键词 一绞车 一
传感器信号 单片机 鉴相 计数 沿脉冲 中断 函数
0 引 言
在 录井 仪 中 , 字量 绞车 传感 器信 号 ( 数 以下简称
绞 车信 号 ) 理 主要 需 完 成 两 项 工 作 , 处 即鉴 相 ( 或认
基于单片机的井况信息检测系统

科技风2019年10月电子信息DOB10.19392/ki.1671-7341.201928084基于单片机的井况信息检测系统张彦农兰州交通大学甘肃兰州730070摘要:因为人工对井桩等的井内图像信息、井深及井径尺寸等测量存在数据难以获取的问题,为此设计了一套基于单片机的井况信息检测系统,主要功能包括井深和井径的自动测量,以及井内的视频图像信息的获取。
模拟测试结果表明,本系统具有良好的人机交互性,可以实时将井内视频信息传输到上位机,同时能较准确地反馈井深和井径尺寸。
关键词:井况;自动测量;单片机;人机交互随着工程建设及农业的快速发展,井桩或者水井成为不可或缺的一种基础形式。
⑴对井桩或者水井施工质量进行准确可靠的检测是确保工程施工顺利进行的基础和关键,井桩或水井的完整性和坚固性也与工程建筑或者农业工作的安全性有着内在联系。
$2,3%现在基本测量井的深度、直径尺寸等都是人工测 量,所以成本高昂,也比较危险。
因此根据现实需求设计了一套基于单片机的井况信息检测系统,该系统自动测量井深和井径,并将井内的视频图像信息实时传送到上位机端,并由上位机自动调节设备。
1系统设计系统设计主要包括信息米集系统、信息传输系统和信息显示系统3部分,如图1所示。
信息采集系统分别包括视频图像信息米集、井深信息米集和井径信息米集。
图1总体结构框图采用数字式摄像头采集视频图像信息,由CPU控制WIFI 无线发射模块⑷将图像信息调制到2.4GHz频带上,再对其进行放大处理,最后通过定向天线发射出去;采用CPU控制激光头测量设备⑸离井底的深度,通过CPU计算后由WIFI无线模块将数据发射出去;井径采用4个超声波测距模块$6%测量直径,通过CPU计算后由WIFI无线模块将数据发射出去;通过 WIFI无线模块将接收到的视频、测量数据信息在信息显示系统(上位机)显示,并将上位机的控制信息由WIFI无线模块发送出去。
2硬件电路设计该系统信息采集系统硬件部分主要由电源模块、无线通信模块、主芯片控制模块三部分组成。
基于单片机的井口压力计设计

基于单片机的井口压力计设计近年来,随着石油资源的逐渐枯竭,对于油井开采的要求也越来越高。
在这种情况下,传统的人工操作已经无法满足实际需求。
因此,石油工业开始引进各种高新技术,其中就包括基于单片机的井口压力计。
基于单片机的井口压力计是一种高精度、实时监测井口压力的仪器。
它通过采集传感器的数据,并通过单片机程序对数据进行处理,最终显示出井口的压力值。
下面就来详细介绍一下基于单片机的井口压力计的设计。
一、硬件设计1.单片机选型在设计单片机井口压力计时,首先需要选择一款适合的单片机。
由于需要对传感器数据进行处理,所以单片机需要具有较强的计算能力。
经过比较,我们选择了AT89C52单片机,该单片机具有较强的计算能力和扩展性。
2.传感器的选用井口压力的实时监测需要采用一些特殊的传感器进行测量。
常用的传感器包括电容式传感器、电阻式传感器、晶体振荡器等。
经过考虑,我们最终选择了压力传感器。
3.外设模块选型单片机在设计时,还需要连接一些外设模块来帮助完成其它功能,如连接LCD模块,将测量结果显示出来。
同时,也需要提供一些报警功能,以避免因压力过高或过低而导致的生产事故。
经过比较,我们最终选择了I2C总线LCD、热释电红外传感器等外设模块。
二、软件设计1.主程序主程序是单片机设计中最核心的部分,也是整个系统的命脉。
在主程序中,需要实现对传感器数据的采集、处理和输出,以及报警等功能。
同时,还需要编写一些中断程序和延时等基本功能。
我们使用汇编语言编写主程序,在程序中,主要使用了中断服务程序和定时器,实现了对井口压力数据的采集和计算,并将结果显示在LCD屏幕上。
2.电路图一张好的电路图能够保证整个设计的稳定性和效率,因此我们在设计中采用了Kicad软件绘制电路图,并针对电路分别进行了各种调试和测试,保证设计的可靠性。
通过以上硬件设计和软件设计,基于单片机的井口压力计逐渐成型。
这种仪器具有良好的实时性和精度,是石油行业中的优选设备之一。
基于单片机和射频技术的机井双控系统设计

设计与分析・Sheji yu Fenxi基于单片机和射频技术的机井双控系统设计李涛(陕西颐信网络科技有限责任公司,陕西西安710075)摘要:传统农业灌溉对用水量和电量采用人工计时计费,不仅浪费劳动力,而且计时计费往往不准确。
为改善现状,基于电子技术、测控技术、IC射频通信技术、GPRS通信技术、互联网技术等现代科技手段,设计开发了一种基于单片机和射频技术的机井双控系统,以完善农田灌溉设备和供水计量设施,现对农业用水的。
系统基于单片机量计和电计量对水、电量准确测量,用射频IC卡对水量、电量现控制;用户通过射频IC卡实现水泵/电磁启、控制,并通过GPRS网络卡信息、水量/电量信发,费系统灌溉计费、费。
设备电、水,用于灌溉电量、水量测量时IC卡基于时用水量和用电量,为农业现代现了一用基。
关键词:机井双控片机;射频IC卡;农业现代化0引言,农业灌溉技术发,统水灌灌、灌发,了大量水。
电灌溉人工掌握灌溉的启停和水的用量,不时时用水量和用电量。
,对于的。
,开技术灌溉,现对水和用电控制。
等设计了一种农田节水灌溉计量控制系统,系统技术,时结IC卡射频技术和单片机控制技术,了购水、电、用户信等[1]»怀宇设计了一种基于GPRS技术的射频卡控制器终端,以低功耗芯片STM8L152R8T6为核,根现生活中农业灌溉的需求情况,所设计的射频卡控制器识别用户卡、设卡、卡等众射频卡,不卡有不同的"2#。
党倩8等提出了一种基于RFID技术的农田机井灌溉系统,系统利用微控制器LPC2103及射频芯片MF-RC522构建,通过射频IC卡作为信输的媒介,以达到节水及提高效率的目的[3]»吕奥RFID技术GPRS技术运用到灌溉领域,开发了农业灌溉控制终端机,现灌溉用水的计算机计量、控制和[4]。
上述方法和技术均现基于射频技术对水量和控制,但实际灌溉过,还需要考虑消耗的电量。
本文充分考虑机井灌溉控制研究现状的基上,提出基于单片机、感器和射频技术现对灌溉过水量和电量的动态监测,并可以基于射频技术实现精确的灌溉,以约水。
基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计

收稿日期:2009-04-17作者简介:赵晓妍(1979)),女,黑龙江哈尔滨人,助教,2004年毕业于黑龙江科技学院,现从事电气控制方向的教学与研究工作。
基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计赵晓妍,苗 宇(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027)摘要:介绍了一种基于M SP 430F 149单片机作为核心控制器件的井下安全监测系统,该系统主要由井下智能终端和井上的上位机监控中心组成。
该系统可以完成井下电力参数和环境参数的实时监测和显示,出现故障或者危险时能及时报警。
上位机与智能终端采用串行通信实现矿井与监控中心的数据传送。
该系统实现简单,通信成本低,抗干扰能力强,可靠性高,有较高的推广应用价值。
关键词:M SP430F149单片机;智能终端;上位机;监测系统中图分类号:TD 76 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2009)06-0019-02Design on UndergroundM ine Security M onitori n g Syste m Based on S C MZHAO X iao -yan ,M I A O Yu(E lectrical and Infor m ation E ngineer i ng C olle ge ,H eilongjiang Institute of Science and T ec hno logy,H aerb i n 150027,China)Abstrac t :T he paper i ntroduced a kind o f secur ity mon itoring syste m based onM SP430F149for underg roundm i ne ,wh ich w as co m prises o f unde rground m i ne i nte lli gent term i na l and co m puter contro lli ng center on the g round .T hism onito ri ng syste m can m onito r and d isplay the underground e lectr i c pow er para m ete rs and env iron m ent para m eters i n rea l ti m e .Besi des this ,the syste m can g ive an a lar m when fa il ure and dange r appear .T he intelligen t ter m i na l send the data to the i ndustr i a l PC by ser i a l co mm un i ca tion .The sy stem has t he pe r -for m ance o f si m ple i m p l ementation ,low cost ,h i gh ant-i ja mm i ng ,and h i gh reli ability .A ll this have a certa i n popu l ar izati on va l ue .K eywords :M SP430F149SC M;i nte lli gent te r m ina ;l host computer ;mon itoring system井下电网安全监测系统能够实时采集井下的电力参数(如电压、电流、零序电压、零序电流)和温度、瓦斯浓度、风速等环境参数,并进行分析处理、动态显示、数据存储,做到在出现故障危险之前及时报警,保证安全生产。
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1 8 C6 单片机 P 9 1
P 9 6 器件采 用高性 能的静态 8C 1 8C 1 0 5 设计 , 可通 过并行编 程 或 在 线 系统 编 程 (S ) IP 的方 法 进行 编 程 。 它包含 12 04字节 R M,2 IO 口, A 3个 / 3个 1 6位定 时/
计数器 , 6中断源, 4中断优先级 一 嵌套的中断结构 , 1
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石 油 仪 器 P L U I S R ME E O E M r U N S n N r
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20 年 0 月 o7 8
计算 机与通 讯技术 ・
单片机在测井绞车深度面板设计中 的应用
高建 民 肖 圣 宋永茂
( 中油测井有限公 司塔里木事业部 新疆 库尔勒) 摘 要 :利用 P ILS公 司的 P 9 6 单片机和 MO O O A公 司的 MC 4 8 H LI 8C 1 TR L 14 9芯片对测井绞车深度张 力面板的深度显
维普资讯
20 0 7年
第2卷 1
第 4期
高建 民等 : 片机在测井 绞车深度 面板设计 中的应用 单
D0 2 是小数点控制位 , 1 ~D 6 D 9 1 是最高位 的 B D码 C 数值 , 1 ~ 1 是次高位的 B D码数值 , 1 ~ 8 D5 D 2 C D 1 D 是 中间位的 B D码数值 ,7 D 位是次低位的 B D码 C D ~4 C 数值 , 最后 4位是最低位 的 B D码 数值 。同样 , C 当 EA L N B E有效 时 , C O K的驱 动下 , 片机 把 2 在 LC 单 4位
2 U UUUUUUUUU UuUuU 7 Uu【l 【u £ 。 m“ "Hll u 22 j 2 2 。u 2 J ’
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D AT N AI
9 壅 韭 瞄韭 l i
图 1 4位显示寄存器格式 2
第一作者简介: 高建民 : , 6 年生 , 男 15 9 助理工程师,9 5 7 18 年 月毕业于西安航空工业制造学校工业 电气 自动化专业 , 现在 中石油测井有限公司塔 里木 事业部从事中子寿命测井仪的维修工作 , 同时兼任 E — O I L G测井仪的维修工作。邮编 :4 0 1 8 10
个增强 型 U R , 门狗 定 时器 以及 片 内振 荡器 和 时 A T看 钟 电路 ,4 6K字 节 Fah存 储 器 , E I禁 止 A E, l s 低 M( L 6 时 钟 模 式 ) 本 文 中对 单 片 机 的编 程 操 作 是 使 用 nJ 。
端为施密特触发器组成 的缓 冲器 , 以在 总线环境等 可 较为恶劣的噪声环境下使用 , 并允许使用上升、 下降沿 较平缓的时钟信号[。 2 J M 149 C 48 内部有两个 只能写 入的寄存器 , 位配 8 制寄存器 和 2 位 显示寄 存器 。 4 在单 片机写 入 2 的显示 寄 存器时 , 4位 首先应 从 最 高 位写 入 , 如图1 所示 , 2 位是亮度控 制位 , 2 D3 D2
示和速度显示进行了软件和硬件设计, 可大大简化硬件电路, 提高设备的可靠性。文章给 出了主要硬件的参数, 电路主
要 的硬 件 结 构 和 软 件 框 图 。
关 键 词 :单片机 P 9 6 ; 14 9 A 8 C 1 MC 4 8 ; B相增量式光电编码 器;深度显 示; 速度显示 中图法分类号 : P 6 . T38 1 文献标 识码 : B 文章编号 :10- 14 20 )40 7.3 0 49 3 (0 70 -0 80
0 引 言
单 片机具 有体积 小 , 低 , 能稳定等优 点 。主 成本 性 要功 能是以 面向工业 控 制 为主 , 的结 构 和指 令 功 能 它
在线系统编程( P方法来完成的。 I) s
2 MC 48 E 14 9L D显示驱动管理芯片
L D动态 显示驱 动 芯 片 的种 类 繁 多 , 48 E MC14 9是
段 共 阴极 L D显 示 器 。每一 个 MC 4 8 片 可 以用 E 1 9芯
以下任意一 种显 示方 式进行 显 示 : 五位 L D数字加 小 E 数点 显示 ; 四位 半 数字 加 小 数点 带 符 号 显示 ;5只指 2 示灯显示 ; 五位 半数 字 显 示 。MC 4 8 1 9内含 的译 码 器 可 以输 出七段格 式 的数 字 0~9 十 六进 制 的字 母 A , F和 1 个 字母 和 符 号 。它 的 数 据输 入端 和时 钟输 入 5
的驱动 电路 和分立元 件实现测井 绞车深度 张力 面板 的 速 度和深度内部集成了数据接收/ 译码 侑 描输 出/ 动显示 所 需 要 的 全 部 电路 , 接 一个 电 驱 外
流设定 电阻 就可 以对 L D显示 亮度 进行 控制 , E 与单 片 机之 间只要 三根 IO 口线 相 联 , 以直 接驱 动五 位八 / 可
大都是按照工业控制要求设计的, 其抗干扰能力和适 应 恶劣环境 的能力较 强 , 特别 适 用 于工业 控 制及 相 关 数 据处理 场合 。 本文介绍了使用 P IIS HLP 公司的 P9 6 单片机 8C 1 做 为 测 控 核 心 部 件 ,结 合 MO O O A 公 司 的 TRL MC 4 8 149串行 输 出 L D显示 驱动管理 芯片 , E 以及少 量
数据 从高到 低写 入 显示 配 置 寄存 器 。 当 2 全部 写 4位 入 寄存 器后 , 14 9 可 以输 出信 号 , 动 L D数 MC 48 就 驱 E
码管 进行显 示 。
相领先 于 A相 14 / 周期 ; 而逆时针旋转时 , A相则领先 于 B 14 相 / 周期。通过测量编码器输出的脉冲数经过 转换就可以计算 出深度距离 ; 通过计算编码器单位时 间输出的脉冲数就可以得到运动的速度 ; 根据 A B两 、