专利名称：智能测井电源控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油测井领域中，使用测井电缆的测井地面系统中。特别是涉及 智能电源监控的车载地面系统。具体讲，涉及智能测井电源控制装置。
背景技术：
电源是测井系统中最基础同时也是最不可缺少的配置。它为测井作业提供源源不 断的能源供应，保证测井系统所有环节能够持续、稳定的工作，可以说，测井电源是否安全、 可靠、高效关乎到整个测井系统的工作质量及效率。随着测井技术的不断发展，目前应用的测井电源所存在的问题已逐渐暴露，并影 响着整个测井行业的发展。(1)安全性较差。只是采用熔断器等简单、原始的保护措施。一旦操作员操作失误 或者线路、负载等出现故障，很可能影响到整个测井系统的安全。(2)缺乏有效的管理。电源只是孤立的工作，无法实时的对电源的工作状态、输出 信息进行详细的了解，无法控制电源的工作状态。(3)不能“量体裁衣”。当了解负载的特性后，无法根据负载的情况调整输出参数， 以满足负载的理想工作条件。基于以上存在的问题，我们提出了新型具有智能监控的电源管理方法，对测井电 源进行有效的管理，满足了测井行业的需求。发明内容为克服现有技术的不足，提供一种安全性好能有效管理的智能测井电源控制装 置，本实用新型采取的技术方案是，智能测井电源控制装置，包括通过互感器、霍尔传感器 采集两路交流电流、两路交流电压、两路直流电压、两路直流电流共8通道信号，经过信号 调理、有效值转换电路，输出到A/D进行转换，然后输出到单片机，单片机将采集的数据通 过RS485接口输出。所述装置，采用微型精密电流型交流电压互感器采集交流电压信号，采用微型精 密交流电流互感器采集交流电流信号，采用霍尔电流传感器采集直流电流信号，采用霍尔 电压传感器采集直流电压信号。本实用新型具备如下技术效果1)具有高安全性、高可靠性。方法中提出了进行实时输出保护的设计，通过对电 压，电流的实时采样，确定当前的输出状态，从而完成对输出的保护。2)可以进行有效的管理。测井电源可以完成与上位机的通信，上位机通过通信接 口了解电源的工作状态，通过发送命令的方式对测井电源进行配置、控制。3)当了解负载输入、输出特性后，可以设置与其相对应的电源输出参数。
图1是本实用新型的原理框图。图2所示为本实用新型的交流电流信号采样调理电路。图3是本实用新型的交流电压信号采样调理电路。图4是本实用新型的直流电压信号采样放大电路。图5是本实用新型的直流电流信号采样放大电路。图6是本实用新型的A/D转换电路。图7是本应用新型的通信、控制电路。
具体实施方式
本实用新型为了解决背景技术中测井电源所存在的缺陷，而提出了一种采用具有 智能监控功能的测井电源管理方法。1)具有高安全性、高可靠性。方法中提出了进行实时输出保护的设计，通过对电 压，电流的实时采样，确定当前的输出状态，从而完成对输出的保护。2)可以进行有效的管理。测井电源可以完成与上位机的通信，上位机通过通信接 口了解电源的工作状态，通过发送命令的方式对测井电源进行配置、控制。3)当了解负载输入、输出特性后，可以设置与其相对应的电源输出参数。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，下面通过附图，来进一步说明本实用新型的具体电路实现原理。1.原理框图通过互感器、霍尔传感器采集两路交流电流、交流电压、直流电压、直流电流共8 通道信号，经过信号调理、有效值转换等处理后，输入A/D进行转换。单片机获得采集数据， 根据线性插值进行补偿，将采集的数据通过RS485接口上传，并与初始配置的数据进行比 较，当不符合初始配置时，通过状态切换电路完成电源工作状态的切换，并更新显示信息。2.交流电压信号采样调理电路采用TV1005-1M型微型精密电流型交流电压互感器，对被测回路的交流电压信号 进行采样，利用磁电效应原理，可以使被测回路与测试回路高度绝缘，具有很强的电压隔离 能力，使用安全可靠。为了防止电流互感器次级开路，采用两二极管反接的方式进行保护。 交流电压信号调理电路前级采用高性能仪表放大器AD8221，提高输入级的阻抗，有效抑制共 模干扰。再经过精密整流电路，进行有效值转换，，后级采用截止频率为8HZ低通滤波电路。3.交流电流信号采样调理电路采用TA1005-2M型微型精密交流电流互感器，对被测回路的交流电流信号进行采 样，利用磁电效应原理，可以使被测回路与测试回路高度绝缘，具有很强的电压隔离能力， 使用安全可靠。为了防止电流互感器次级开路，采用两二极管反接的方式进行保护。采样 信号调理电路前级采用高性能仪表放大器AD8221，提高输入级的阻抗，有效抑制共模干扰。 再经过精密整流电路，进行有效值转换，后级采用截止频率为8HZ低通滤波电路。4.直流电压信号采样放大电路采用HV03-25mA_P型霍尔电流型电压传感器，对被测回路中的直流电压信号进行采样，利用霍尔效应及磁补偿原理，可以使被测回路与测试回路高度绝缘，具有很强的电压 隔离能力，使用安全可靠。再经过电压跟随器、低通滤波电路对信号进行处理。5.直流电流信号采样放大电路采用HS03-25A-NP型霍尔电流传感器，对被测回路中的直流电压信号进行采样， 利用霍尔效应及磁补偿原理，可以使被测回路与测试回路高度绝缘，具有很强的电压隔离 能力，使用安全可靠。再经过电压跟随器、低通滤波电路对信号进行处理。6. AD转换电路采用两片AD公司的16位逐次逼近式A/D转换器AD7656对交流电压、交流电流、 直流电压、直流电流采样信号进行AD转换。通过SPI接口与单片机进行数据交换。为方便 进行线性插值处理，需要采集模拟地信号。7.通信、控制电路单片机采用Atmel公司的AVR系列单片机ATMegal64，完成对显示、状态切换、通 信、数据采集的控制，RS485通信接口芯片采用SN65HVD33。
权利要求1.一种智能测井电源控制装置，其特征是，包括通过互感器、霍尔传感器采集两路交 流电流、两路交流电压、两路直流电压、两路直流电流共8通道信号，经过信号调理、有效值 转换电路，输出到A/D进行转换，然后输出到单片机，单片机将采集的数据通过RS485接口 输出。
2.根据权利要求1所述的一种智能测井电源控制装置，其特征是，所述装置，采用微型 精密电流型交流电压互感器采集交流电压信号，采用微型精密交流电流互感器采集交流电 流信号，采用霍尔电流传感器采集直流电流信号，采用霍尔电压传感器采集直流电压信号。
专利摘要本实用新型涉及测井系统中的电源，提供一种安全性好能有效管理的智能测井电源控制装置，本实用新型采取的技术方案是，智能测井电源控制装置，包括通过互感器、霍尔传感器采集两路交流电流、两路交流电压、两路直流电压、两路直流电流共8通道信号，经过信号调理、有效值转换电路，输出到A/D进行转换，然后输出到单片机，单片机将采集的数据通过RS485接口输出。本实用新型主要应用于为测井系统提供电源。
文档编号G01R19/00GK201830024SQ20102055637
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者罗乃峰 申请人:天津市泰华科技有限公司