[发明专利]一种多传感器系统

权利要求书

1.本发明涉及一种多传感器系统，尤其是涉及油田智能井/管线连续或点监测的传感器系统。它包括有测控现场和中央处理器两部分：测。控现场部分包括：检测某点或层面及有限段的多压力(10——19)、流量(20——29)、温度等传感器(30——39)、子处理器(MCU)(N0——N9)、节点处理器(DSP)(40)、执行器(50)、信道(60)；中央处理器部分包括：中央驱动接口(70)、中央处理器(PC)(80)、继电器(90)、变频-回馈模块(100)、GPS接口(110)，协处理器(N10)、工况检测传感器(120)和泵况检测传感器(130)等。节点处理器(包括协处理器)通过信道和中央处理器连接并协同工作，信道由无线通讯、光钎或电缆来完成。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器系统，其特征在于：中央处理器(80)是决策控制核心，由于子处理器(N0——N9)、包括协处理器(N10)、节点处理器(DSP)(40)以及中央处理器(PC)(80)都装载有相应的处理管理软件，各传感器的信号经由子处理器(N0——N9)、节点处理器(DSP)(40)后经信道(60)送入到中央处理器、中央处理器经过融合、优化、修正等措施、将决策信息经过编码送入到相应的执行或控制模块，实现油田的“三况”、“三抽”和“变频-回馈”的优化措施，实现产能和电能的合理配置。对增加的其它层位的检测子处理器可通过(N0)——(N9)接入到节点处理器接口(40)上，该节点处理器通过信道与中央处理器连接，经过处理就呈现出该井的状态信息，一个区块油田将各节点组织起来，实现油田局部网络化，即智能井。

3.根据权利要求1所述的一种多传感器系统，其特征在于：节点处理器DPS(40)，采用TMS320F2812数字信号处理器。利用其先进的内部和外设结构使得该处理器特别适合各子处理器的协调、电器及其运动状态的控制，实现了单片控制器系统(SOC)。它将单口井不同层位的传感信息进行编码调制栽入信道；同时，通过建立专家决策系统，实现实时的最优控制。

4.根据权利要求1所述的一种多传感器系统，其特征在于，现场部分的子处理器(MCU)负责某点或面的现场监测和控制，它由传感器模块(N02)、微处理器模块(N01)、继电器模块(N04)、控制器模块(N05)、FLASH模块(N06)和I2C总线传输模块(N03)组成。由于检测点或层面介质处于动态的未知性和时变性，系统对其相关修正变量设置有充分的接口(10)——(30)。。。，各传感器可通过相应接口与子处理器连接，反映该井层的信息。其特征在于，现场部分的子处理器(MCU)负责某点或面的现场监测和控制，其前端设置有多传感器，各检测点或面的子系统通过TPS协议接口并接后和节点处理器连接，节点处理器通过信道远距离和中央处理器连接并协同工作，信道可由无线通讯、光纤或电缆完成。

5.根据权利要求1所述的一种多传感器系统，其特征在于，协处理器(N10)将“工况”检测传感器(120)和“泵况”检测传感器(130)的检测信息与信道传回的“井况”信息共同送给中央处理器融合，形成三况合一，再结合GPS(110)同步及调频——馈电模块(100)测控，实现产能和电能的合理配置。

6.根据权利要求1所述一种多传感器系统的前置传感器结构，其特征在于，见图4、5，由于检测需要而必须和当前被测介质接触，该子处理器前端的传感器敏感部位分别被设计于相互隔离的腔体外，在嵌套入管道内的左侧流体通道(3)与右侧流体通道(5)中和介质接触，而PCB板和传感器引线则被置腔体内，被测介质在其管道流通。各检测点或面的子系统通过信道接口(6)采用TPS协议和节点处理器(40)进行数据通讯。