[实用新型]嵌入式无线通讯模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田生产自动化仪表信号传输技术领域，特别涉及一种在常规仪表内嵌入的无线通讯模块。

背景技术

油田开采、集输及储运的井、站、油库使用着大量的仪器仪表，如压力、温度、液位、流量等参数，目前采用的均为有线制仪表，即仪表的电源、信号使用电缆传输方式与控制室相连接。电缆敷设方式多用电缆沟埋地或电缆桥架架空，当站属仪表数量很多时，电缆走向设计、工程施工、电缆、桥架电缆沟、现场调试、防爆安全等产生许多问题，施工费用也很高，同时雷电、鼠害、地下水都容易损坏信号电缆，系统需要随时维护保养，工作量很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种嵌入式无线通讯模块，实现油田开采、集输及储运的井、站、油库仪表无线数据通讯，并实现一种模块测试多种参数的目的。替代常规电动仪表的电源、信号连接线，免除电缆的施工工作，节省成本。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的，一种嵌入式无线通讯模块，由微处理器、微功耗无线收发模块及仪表电池成。其特征在于：微处理器由单片机、模拟量输入单元、数字量输入单元、电源发生单元、选频单元及复位单元构成，微处理器通过导线和无线收发模块连接。

(1)微处理器由单片机U1、晶体震荡器JZ、电源管理芯片U2、滤波电容C1、通过导线相连接组成，晶体震荡器JZ的两脚分别与单片机U1的脚8、9相连接，滤波电容C1一端与电源地连接，另一端与单片机U1的脚7连接，电源管理芯片U2的脚4、1与单片机U1的脚49、58连接。

(2)模拟量输入单元由取样电阻R1构成，仪表的信号的负端连接取样电阻R1同时接弹片机U1的脚4，取样电阻R1的另一端接电源地。

(3)数字量输入可直接连接单片机U1的脚16。

(4)电源发生单元由电源芯片U3、电感L1、电阻R2、R3电容C2、C3、C4通过导线连接组成，能将仪表电池电压变换成电动仪表所需的24V电源，单片机U1的脚48连接电源芯片U3的脚1，控制24V电源变换，24V输出连接仪表的正端。

(5)选频单元由八位波动开关组成，各波动开关中点连接单片机40-47脚，上侧连接电源，下侧连接地，通过对电源或地的组合连接可以选择128个不同的频点。

(6)单片机的脚28、29、30、31、36、37、38、39分别与无线收发模块U4的脚16、14、11、13、12、4、6、3脚连接，控制信号的收发传输。

(7)单片机的1、64脚连接仪表电池的正端，单片机的62、63脚连接仪表电池的负端。

本实用新型的有益效果：

(1)可以取消常规电动仪表的电源、信号连接线，免除电缆的施工工作，节省成本，实现了一种模块测试多种参数的目的。本实用新型中可以模拟量输入比如压力、温度、液位，也可以数字量输入比如脉冲计数流量、状态量、报警量。另外还可以利用单片机U1的32、33、34、35脚构成两个标准串行通讯接口，与相应仪表的串口连接，直接读取仪表的参数。

(2)由于设计了微功耗无线收发模块，因此可以方便的将数据随时传输到上位手操器或计算机中，安装、布局十分灵活方便。

(3)模拟量设计了连续采集功能，可以得到连续变化的曲线，对于具有周期性、变化较快的信号分析提供了方便的手段。

本发明的智能通讯模块可以嵌入在常规电动仪表内，能够实现站内在线仪表的无线数据通讯，免除仪表电缆的敷设施工及维护。模块采用智能微处理器采集、处理仪表信号，然后通过微功耗(小于10毫瓦，不受无委会管制)无线收发模块将信号发射出去。微处理器及通讯模块集成微半个火柴盒大小，一节5#大小的仪表电池，可以嵌入到一般的仪表壳内，使得常规电动仪表无线化。本发明使得仪表不需要任何外接线及电缆，平常静态电流极小(5μA)，上位机发送取数指令时可以在10mS内完成采集、处理及无线传输，然后恢复静态休眠。本发明的应用可以明显降低安装、施工费用，免除现场接线调试，维护量也很低，而且无线传输方式可以将信号传输到站内任何地点，不局限于仪表间或监控室。该方法对于新建的井站特别适合，对于电缆老化的老井、站改造也实用。

附图说明

图1是本实用新型嵌入式无线通讯模块的电路原理图。

图2是将嵌入式无线通讯模块嵌入传感器示意图。

具体实施方式