插入式電磁流量計在注（zhù）入液流量測（cè）量采集與數據分析中的應用
點擊次數：2121 發布時間（jiān）：2021-01-01 13:31:22
摘要：本文為（wéi）了更加高效的進行數據采集和分析，提出了注入液流量（liàng）無線采集及數據分析係統（tǒng）方案，它（tā）建立在（zài）以 51 係列單片機為（wéi）硬件基礎的二（èr）維碼編碼生成和掃描解碼之上。二維碼生成模塊定時向插入式（shì）電磁流量計發送采集指令，後者收到指令後發送流量數據。係統將（jiāng）該數據生成 QR Code碼並顯示，使用便攜式二維碼（mǎ）掃描槍（qiāng）掃描 、解碼（mǎ）並存儲 QR Code 碼 。係統方（fāng）便（biàn）管（guǎn）理人員進行後期分析，在提高清洗檢測技（jì）術的基礎（chǔ）上（shàng），豐富油田管理技術體係。
1 概（gài）述
油井清洗作為油井作業的一項重要工作，不但可以清除井筒管杆的結蠟及髒物，另一方麵也不（bú）同程度影響油井產量，所以其注入液流量的監測就變得十分重要。本文旨在采用二維碼掃描技術，將注入液流量生成二維碼並在 LCD 進行顯示，監測工人隻需定時采用掃描槍對大量插入式電磁（cí）流量計進行掃描，並（bìng）將采集數據存儲至 PC，方便管理人員進行後期分析，在提高清（qīng）洗檢測技術的基礎上，豐富油（yóu）田管理技術體係（xì）。二維（wéi）碼掃描的注入液（yè）流量無線采集係統是建立在以（yǐ）51 係列單片機為硬件基礎的二維碼編碼（mǎ）生成和掃描解碼。即插入式電磁流量計（jì）定時向二維（wéi）碼發送流量數據,二維（wéi）碼生成模塊定時向插入式電磁流量計（jì）發送（sòng）采集指令，後者收到指令後（hòu）發送流量（liàng）數據。二維碼生（shēng）成模塊生成 QR Code 碼，帶存（cún）儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍（qiāng）掃描、解碼並存儲 QR Code碼 。主（zhǔ）要研究單片（piàn）機二維碼程序的設計；數據采集集成電路的設計；上位機軟件的編寫。
2.1 二維碼生成模塊（kuài）采集數據方式：
插入式電磁流量計定（dìng）時向二維碼發送（sòng）流量數據（瞬時流量、累計流量、采集時（shí）間、流（liú）量計編號等）；
二維碼生成模塊定時向插入式電磁流量計發送采集指令，後者收到指令後發送流量數據。
2.2 二維碼生成模塊（kuài）生成 QR Code碼。
2.3 帶存儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍（qiāng）掃描、解碼並存（cún）儲 QR Code碼。
3 係統硬件實現方案
流（liú）量數據二維（wéi）碼生成硬件設計方案
CPU 通過串口讀取流量數據，根據 QR code編碼方式生成二維碼並在 LCD 上顯示。在過程中主要解決的是對采集數據的分（fèn）析處理，並（bìng）通過二維碼編碼算法處理，在彩屏上顯示二維碼圖片。係統（tǒng）采用 STC12C5A60S2 單片機，是新（xīn）一代 8051 單片機，操作指令代碼完全兼容傳統 8051 單片機, 但速度速度（dù）比 8051 係列快8-12 倍。內部集（jí）成 M AX810 專用（yòng）複位電路,2 路（lù） PW M ,8 路高速 10位 A/D 轉換(250K/S),針對電機（jī）控製，強幹擾場合。
LCD 模塊是（shì）通過不同液晶單元的供電來控製光線是否通過來達到顯示目的。通電時（shí）液晶單元可（kě）以使光線通過。它的驅動方式有兩種，一種（zhǒng）是有（yǒu）驅動芯片通過總線與單片機總線連接。另（lìng）一種是LCD 顯示屏，它沒有驅動電路，使用起來比較麻煩。常用的是帶驅動模塊的，使（shǐ）用（yòng）總線便於與單片機連接，並且隻要發（fā）送需要（yào）的顯示數據到緩（huǎn）存中就能（néng）達到顯示目的。
單片機（jī）數據收集經過（guò）與插入式電磁流量計通信，將（jiāng）所需的數據送到單片機處理。M AX232 芯片是美信（M AXIM）公司專為 RS-232 標準串口設計（jì）的單電（diàn）源電平轉換芯片，使（shǐ）用 +5v單電源供電。由於單片機的信號電平與（yǔ） RS232 的標準不同，所以需要 M AX232 進行電平轉換。
PC 通過 USB 連（lián）接讀取二維碼掃描槍存儲數據（讀取後刪除（chú）掃（sǎo）描槍內存（cún）），並存儲（chǔ）至 SQL 數據庫中，需要對流（liú）量分（fèn）析時，通過時間參數或者插入式電磁流量計編號參數調取流量數（shù）據值，進行單流量計或（huò）多流量計數據的對比 。
5 結（jié）論
通過對二維碼係統的（de）設計，*先對單片機的開（kāi）發平（píng）台做（zuò）了詳細的了解；其次是（shì）對（duì）二維碼（QR Code）的結構（gòu）及特點進行了闡述；*後（hòu）在單（dān）片機（jī）開發平台上對二維（wéi）碼的編碼過程進行了設計。從中我們了解（jiě）到了單片機係統以及二維碼技術的相關知識，並且認識到了利用單片機平台來設計二維碼的生成過程。在實際應用中，方便了大慶油田注入液流量數據監測管理人員進行後期分析，在提高清洗檢測技（jì）術的基上，豐富了（le）油田管理技術體係。
1 概（gài）述
油井清洗作為油井作業的一項重要工作，不但可以清除井筒管杆的結蠟及髒物，另一方麵也不（bú）同程度影響油井產量，所以其注入液流量的監測就變得十分重要。本文旨在采用二維碼掃描技術，將注入液流量生成二維碼並在 LCD 進行顯示，監測工人隻需定時采用掃描槍對大量插入式電磁（cí）流量計進行掃描，並（bìng）將采集數據存儲至 PC，方便管理人員進行後期分析，在提高清（qīng）洗檢測技術的基礎上，豐富油（yóu）田管理技術體係（xì）。二維（wéi）碼掃描的注入液（yè）流量無線采集係統是建立在以（yǐ）51 係列單片機為硬件基礎的二維碼編碼（mǎ）生成和掃描解碼。即插入式電磁流量計（jì）定時向二維（wéi）碼發送流量數據,二維（wéi）碼生成模塊定時向插入式電磁流量計（jì）發送（sòng）采集指令，後者收到指令後（hòu）發送流量（liàng）數據。二維碼生（shēng）成模塊生成 QR Code 碼，帶存（cún）儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍（qiāng）掃描、解碼並存儲 QR Code碼 。主（zhǔ）要研究單片（piàn）機二維碼程序的設計；數據采集集成電路的設計；上位機軟件的編寫。
2.1 二維碼生成模塊（kuài）采集數據方式：
插入式電磁流量計定（dìng）時向二維碼發送（sòng）流量數據（瞬時流量、累計流量、采集時（shí）間、流（liú）量計編號等）；
二維碼生成模塊定時向插入式電磁流量計發送采集指令，後者收到指令後發送流量數據。
2.2 二維碼生成模塊（kuài）生成 QR Code碼。
2.3 帶存儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍（qiāng）掃描、解碼並存（cún）儲 QR Code碼。
3 係統硬件實現方案
流（liú）量數據二維（wéi）碼生成硬件設計方案
CPU 通過串口讀取流量數據，根據 QR code編碼方式生成二維碼並在 LCD 上顯示。在過程中主要解決的是對采集數據的分（fèn）析處理，並（bìng）通過二維碼編碼算法處理，在彩屏上顯示二維碼圖片。係統（tǒng）采用 STC12C5A60S2 單片機，是新（xīn）一代 8051 單片機，操作指令代碼完全兼容傳統 8051 單片機, 但速度速度（dù）比 8051 係列快8-12 倍。內部集（jí）成 M AX810 專用（yòng）複位電路,2 路（lù） PW M ,8 路高速 10位 A/D 轉換(250K/S),針對電機（jī）控製，強幹擾場合。
LCD 模塊是（shì）通過不同液晶單元的供電來控製光線是否通過來達到顯示目的。通電時（shí）液晶單元可（kě）以使光線通過。它的驅動方式有兩種，一種（zhǒng）是有（yǒu）驅動芯片通過總線與單片機總線連接。另（lìng）一種是LCD 顯示屏，它沒有驅動電路，使用起來比較麻煩。常用的是帶驅動模塊的，使（shǐ）用（yòng）總線便於與單片機連接，並且隻要發（fā）送需要（yào）的顯示數據到緩（huǎn）存中就能（néng）達到顯示目的。
單片機（jī）數據收集經過（guò）與插入式電磁流量計通信，將（jiāng）所需的數據送到單片機處理。M AX232 芯片是美信（M AXIM）公司專為 RS-232 標準串口設計（jì）的單電（diàn）源電平轉換芯片，使（shǐ）用 +5v單電源供電。由於單片機的信號電平與（yǔ） RS232 的標準不同，所以需要 M AX232 進行電平轉換。
PC 通過 USB 連（lián）接讀取二維碼掃描槍存儲數據（讀取後刪除（chú）掃（sǎo）描槍內存（cún）），並存儲（chǔ）至 SQL 數據庫中，需要對流（liú）量分（fèn）析時，通過時間參數或者插入式電磁流量計編號參數調取流量數（shù）據值，進行單流量計或（huò）多流量計數據的對比 。
5 結（jié）論
通過對二維碼係統的（de）設計，*先對單片機的開（kāi）發平（píng）台做（zuò）了詳細的了解；其次是（shì）對（duì）二維碼（QR Code）的結構（gòu）及特點進行了闡述；*後（hòu）在單（dān）片機（jī）開發平台上對二維（wéi）碼的編碼過程進行了設計。從中我們了解（jiě）到了單片機係統以及二維碼技術的相關知識，並且認識到了利用單片機平台來設計二維碼的生成過程。在實際應用中，方便了大慶油田注入液流量數據監測管理人員進行後期分析，在提高清洗檢測技（jì）術的基上，豐富了（le）油田管理技術體係。