[实用新型]油井高压载波控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号传输控制装置，具体涉及一种油井抽油机两地信号传输的油井高压载波控制装置。 

背景技术

目前，油田抽油井现场距控制中心较远，抽油井现场电机的控制装置是强电、高压装置，传统的人工操作需要两个工作人员配合来控制抽油井电机的启动与停止。一个工作人员在抽油井现场查看抽油井工作情况，一个工作人员在油田控制中心控制继电器。这样不仅成本高、效率低，而且存在安全隐患。 

发明内容

为了解决现有抽油井电机的启动与停止需要两个工作人员配合操作的问题, 本实用新型的目的在于提供一种经济高效的油井高压载波控制装置。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是所述油井高压载波控制装置，由单片机电路模块、电力载波模块、铁氧体磁环高频变压器、电力电缆、控制保护开关模块组成，其中单片机电路模块、电力载波模块、铁氧体磁环高频变压器组成发送端和接收端，其特征是：控制信号通过用户端按键输入，由单片机电路完成信号显示并传送给电力载波模块，载波模块再将信号转换并调制经铁氧体磁环高频变压器升压后放到电力电缆线上，接收端载波模块痛过高频变压器降压检测到信号后解调并传送给接收端单片机电路，单片机电路接收并执行相应命令。 

载波信号经过铁氧体磁环高频变压器升压后传输、降压后接收，变压器处理220V～1140V中间的任何电压。 

载波传输信号作为控制信号使用，专线控制，控制精准度高，根据实际需要还可以传输油井现场数据电信号。 

系统架构可以做成一对一的系统架构，一个发送端，对应一个接收端，也可以做成一对多的系统架构，多个发送端，一个接收端；软件设计分为发送端软件设计和接收端软件设计，发送端在按下按键后，发送相应的地址和命令；接收端侦听并接收命令，当接收到是控制本端的命令时，就执行这条命令，否则将拒绝执行这条命令。 

发送端采用移动电源（电池）供电。 

电力载波是电力系统特有的通讯方式，它是利用现有电力线，通过载波方式高速传输模拟或数字信号的技术，由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输介质，因此具有信息传输稳定可靠、路由合理特点，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。目前，电力线网络是油田现场最为成熟、覆盖面积最大、使用最广泛的现有网络，如果利用原有的电力线网络稍加改造进行数据传输，无疑是效果最好、性价比最高的通讯方式。 

本系统采用KQ-100E 载波调制解调模块，以高压电力线(1140V)作为信号或数据的传输媒体。信号或数据用50～350 KHz的载波频率进行调频，该高频信号通过高压电力线向远方传送，载波中心频率为127 KHz等多种频点，由生产厂预设，也可按用户要求选择。模块可在多种传输速率下传输，本次要传输的数据量大，实时性要好，采用的载波调制解调模块在传输波特率9600 b/s 下，传输距离保证为1000 m。模块主要技术指标如下:载波中心频率127 KHz，带宽8. 77 KHz，接收灵敏度< 1 mV，传输速率9600 b/s。 

系统采用PIC(或STC) 单片机与KQ-100E模块连接，用半双工通信方式进行串行通信。对控制与保护开关( Control and Protection Switching Device，CPS)的控制是操作人员通过用户端的单片机发送接收命令和数据。PIC(或STC) 单片机配有控制按键和LED显示单元，按键的功能是对CPS 的远程分合闸命令操作，CPS 的状态和电流等数据通过液晶屏进行实时显示。电力载波模块负责将TTL 电平信号转换后调制到电力线上和从电力线上解调出TTL 电平信号。远程的PIC(或STC)单片机负责对用户命令的接收和向控制与保护开关发送和读取命令。 

在系统开发过程中主要解决了通信模块的高压隔离问题、远距离数据可靠通信问题、远端控制模块的供电问题、单片机受强干扰后的死机问题等，系统具有很强的可靠性。 

本实用新型的有益效果是，无须铺设信号电缆，通过电力线传输控制信号，使工作人员在抽油井现场可以精确可靠地控制油田控制中心的继电器，大大提高了操作安全性和工作效率；没有施工成本，通讯线路与电力线路为一体；减少维护量，不另设专用通讯线路，后期运行费用很低。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的CPS 远程控制原理框图。 

图2是本实用新型的电力线上高压载波信号处理电路图。 

图3是本实用新型的控制框图。