一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器制造技术

本实用新型专利技术属于采油平台安全监控技术领域，尤其涉及一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器。该无线倾角传感器具有信号传输距离远、续航使用时间长、结构紧凑可靠等特点。一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成；传感结构包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组；充放电管理模组中设置有低压差电压变换单元，低压差电压变换单元用于将供电电源提供的输入电压转化为各结构单元所需的额定电压；倾角传感模组与单片机微控制模组通过SPI接口方式建立通信互联；单片机微控制模组与无线扩频处理模组中扩频通信的物理层建立通信互联。

【技术实现步骤摘要】
一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器
本技术属于采油平台安全监控
，尤其涉及一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器。
技术介绍
海上固定式采油平台是一种用于海上钻探井用的结构平台，平台上装备有钻井、动力、通讯、导航等多种设备，以及安全救生和人员生活设施。为确保采油平台的安全生产，通常在平台关键部位布设有若干倾角传感器；通过长期监测倾角传感器所在部位的倾斜变化情况，判断采油平台的安全状况。然而专利技术人发现，由于受制于采油平台，现有常规倾角传感器往往无法直接适用。例如：以有线传输的倾角传感器为例，采油平台空间有限，甚至某些部位不具有布线的可能；而无线通信传输的倾角传感器，其信号传输距离大多只有100米左右的范围，无法满足采油平台多点监控的需要；此外，海上作业受天气影响非常大，出海时间不确定，返回时间很严格，严重压缩了施工时间，大大增加了人工的成本，因此急需设计人员设计出一种安装简单结构紧凑可靠的倾角传感器。
技术实现思路
本技术提供了一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，该无线倾角传感器具有信号传输距离远、续航使用时间长、结构紧凑可靠等特点。为解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案：一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，所述无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成；传感结构包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组；充放电管理模组中设置有低压差电压变换单元，所述低压差电压变换单元用于将与充放电管理模组相连接的供电电源提供的输入电压转化为无线倾角传感器中各结构单元所需的额定电压；倾角传感模组与单片机微控制模组通过SPI接口方式建立通信互联；单片机微控制模组与无线扩频处理模组中扩频通信的物理层建立通信互联。进一步优选的，传感结构中还设置有RTC定时器模组；所述RTC定时器模组与低压差电压变换单元相连接，用于控制中断低压差电压变换单元为无线倾角传感器中各结构单元的供电。较为优选的，充放电管理模组中还设置有太阳能充电接口；所述太阳能充电接口用于建立充放电管理单元与太阳能电池板之间连接关系。优选的，单片机微控制模组使用LORAWAN协议栈实现倾角数据的发送工作。较为优选的，所述保护壳体采用304不锈钢制备形成；保护壳体的外表面涂覆有防腐蚀油漆涂层，保护壳体的内部灌封有环氧树脂。可选的，充放电管理模组所使用的芯片型号为BQ25606。可选的，倾角传感模组所使用的芯片型号为SCA103T-D04。可选的，单片机微控制模组所使用的芯片型号为STM32L151。可选的，无线扩频处理模组所使用的芯片型号为SX1278。本技术提供了一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，该种无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成，传感结构进一步又包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组等结构单元。具有上述结构特征的海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其结构简单紧凑、安装方便，耗电量少待机时间长，无线传输信号通信距离远，使用可靠性较高。附图说明图1为本技术海上固定式采油平台用无线倾角传感器的结构框图。具体实施方式本技术提供了一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，该无线倾角传感器具有信号传输距离远、续航使用时间长、结构紧凑可靠等特点。如图1所示，本技术提供了一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，该无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构两部分构成；具体的，传感结构进一步包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组。其中，充放电管理模组与供电电源相连接，且充放电管理模组中设置有低压差电压变换单元，从而用来将供电电源（例如选择使用大容量的铅锌电池作为供电电源，该电池的容量可选择至少为19000mAh）提供的输入电压转化为无线倾角传感器中各结构单元所需的额定电压（例如3.3伏额定工作电压）。作为本技术一种较为优选的实施方式，充放电管理模组中还设置有太阳能充电接口，利用该太阳能充电接口可建立充放电管理单元与太阳能电池板之间连接关系。该太阳能充电接口作为一种预留接口，可在需要的情况下连接太阳能电池板，从而为无线倾角传感器提供备用电源支持。倾角传感模组与单片机微控制模组通过SPI接口方式建立通信互联，其中倾角传感模组所使用的芯片型号优选采用SCA103T-D04，单片机微控制模组所使用的芯片型号优选采用STM32L151。通过以SPI接口的方式，倾角传感模组可将收集到的倾角数据传递至单片机微控制模组。而单片机微控制模组与无线扩频处理模组中扩频通信的物理层建立通信互联，其中无线扩频处理模组所使用的芯片型号优选采用SX1278。值得注意的是，单片机微控制模组优选使用LORAWAN协议栈实现倾角数据的发送工作；在数据发送过程中，LORAWAN通信技术理论上可达到10公里的通信距离。进一步的，作为本技术一种较为优选的实施方式，如图1所示，传感结构中还设置有RTC定时器模组。该RTC定时器模组与低压差电压变换单元相连接，用于为系统提供外来时钟，控制中断低压差电压变换单元为无线倾角传感器中各结构单元的供电。在设定的倾角数据采集时间到来时，RTC定时器控制低压差电压变换单元正常输出；完成采集工作后，RTC定时器告警控制中断低压差电压变换单元，使得整个系统进入休眠状态，从而实现在不采集数据期间系统进入超低功耗的工作状态（例如在关闭供电的情况下仅提供20μA电流维持系统的休眠状态），延长电池的使用时间。另一方面，本技术无线倾角传感器的保护壳体较为优选的采用304不锈钢制备形成，其防爆等级优选达到II级防爆水平；保护壳体的外表面优选涂覆有防腐蚀油漆涂层，从而提高无线倾角传感器对海上油井平台高盐、高湿的环境耐腐蚀能力；保护壳体的内部优选灌封有环氧树脂，确保保护控制壳体内部传感结构的最大工作电流不大于70Ma。本技术提供了一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，该种无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成，传感结构进一步又包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组等结构单元。具有上述结构特征的海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其结构简单紧凑、安装方便，耗电量少待机时间长，无线传输信号通信距离远，使用可靠性较高。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其特征在于，所述无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成；传感结构包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组；充放电管理模组中设置有低压差电压变换单元，所述低压差电压变换单元用于将与充放电管理模组相连接的供电电源提供的输入电压转化为无线倾角传感器中各结构单元所需的额定电压；倾角传感模组与单片机微控制模组通过SPI接口方式建立通信互联；单片机微控制模组与无线扩频处理模组中扩频通信的物理层建立通信互联。

【技术特征摘要】
1.一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其特征在于，所述无线倾角传感器由保护壳体以及设置在保护壳体内部的传感结构构成；传感结构包括有充放电管理模组、倾角传感模组、单片机微控制模组以及无线扩频处理模组；充放电管理模组中设置有低压差电压变换单元，所述低压差电压变换单元用于将与充放电管理模组相连接的供电电源提供的输入电压转化为无线倾角传感器中各结构单元所需的额定电压；倾角传感模组与单片机微控制模组通过SPI接口方式建立通信互联；单片机微控制模组与无线扩频处理模组中扩频通信的物理层建立通信互联。2.根据权利要求1所述的一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其特征在于，传感结构中还设置有RTC定时器模组；所述RTC定时器模组与低压差电压变换单元相连接，用于控制中断低压差电压变换单元为无线倾角传感器中各结构单元的供电。3.根据权利要求1所述的一种海上固定式采油平台用无线倾角传感器，其特征在于，充放电管理模组中还设置有太阳能充电接口；所述太阳能充电接口用于建立充放...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛军，王玉虎，王晶，张锡斌，路辉，蒋习民，张晓峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司海洋采油厂，
类型：新型
国别省市：北京,11