[实用新型]一种基于国产MCU芯片的用于抽油机边缘计算的控制器

说明书

本实用新型公开了一种基于国产MCU芯片的用于抽油机边缘计算的控制器，涉及电子电路技术领域。提出了一种可有效解决因云端的物联网的网络时延、拥塞等固有特性，而带来的不能及时响应现场异常情况问题的基于国产MCU芯片的用于抽油机边缘计算的控制器。包括壳体以及设置在壳体内的电源板、MCU核心板、Zigbee无线通信模块、4G无线通信模块；所述MCU核心板为国产龙芯1B处理器，MCU核心板连接云端信息化数据；MCU核心板连接压变、温变以及载荷传感器；MCU核心板连接位置开关；MCU核心板连接电量仪表以及变频器。在设备故障诊断，寿命预测和工艺优化等方面提供科学指导，大大降低了设备的故障率，提升了产油量，降低了运维成本。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及用于抽油机边缘计算的控制器结构领域。

背景技术

石油和天然气工业，从原油开采到油气集输，需要高效可靠的技术和系统来监测生产运行情况，及时发现异常并进行处理，提高安全生产水平。近年来，由于Zigbee无线传感器具有小型化、低速率、低功耗、快速部署、便于维护的特点，在油气工业数据监测和生产控制方面得到了广泛应用。基于物联网的油田生产数据在线监测系统，由智能感知层、网络层、服务资源层和应用层组成，通常在智能感知层对采集的异构数据打包，通过网络层发送至远端服务器层，在远端应用层进行协议解析和异常数据处理，同时在云端进行控制指令下发。但是基于云端的物联网应用，由于网络时延、拥塞，不能及时响应现场异常情况。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提出了一种可有效解决因云端的物联网的网络时延、拥塞等固有特性，而带来的不能及时响应现场异常情况问题的基于国产MCU芯片的用于抽油机边缘计算的控制器，解决了油田抽油机智能控制问题，提供“一井一策”的控制策略，提高产油效能。

本实用新型的技术方案为：包括壳体以及设置在壳体内的电源板200、MCU核心板100、Zigbee无线通信模块300、4G无线通信模块400；所述MCU核心板100和电源板200均与总线连接，由电源板200作为控制器工作的电源输入模块，向控制器进行供电；

所述MCU核心板100为国产龙芯1B处理器，所述MCU核心板100上设有至少一个RS232接口、至少一个以太网接口以及多个RS485接口；所述MCU核心板100通过集成的RS232接口与4G无线通信模块400进行双向连接；所述Zigbee无线通信模块300集成在MCU核心板100上、且与MCU核心板100中的一个RS485接口进行双向连接；

所述壳体外还固定连接有4G天线500以及Zigbee天线600，所述4G天线500连接4G无线通信模块400，所述Zigbee天线600连接Zigbee无线通信模块300；

所述MCU核心板100经过4G无线通信模块400以及4G天线500连接云端信息化数据；所述MCU核心板100经过Zigbee无线通信模块300以及Zigbee天线600连接压变、温变以及载荷传感器；所述MCU核心板100通过以太网接口连接位置开关；所述MCU核心板100通过RS485接口连接电量仪表以及变频器。

所述电源板200上设有24V输入接口、24V输出接口以及5V输出接口，所述电源板200的24V输入接口、24V输出接口与外部电源连接，所述电源板200的5V输出接口与总线相连接。

所述MCU核心板100上还设有多路数字输入接口、多路数字量输出接口以及多路模拟量输入接口。

所述MCU核心板100上还设有用于连接SD卡存储设备的SD卡接口。

所述MCU核心板100上还设有LED指示灯。

所述Zigbee天线600通过 SMA母头固定安装在壳体上，所述4G无线通信模块400安装于MCU核心板100的一侧，所述4G天线500通过 SMA母头固定安装在壳体上。