一种高温油井温度压力测量存储与传输电路制造技术

本发明专利技术涉及一种高温油井温度压力测量存储与传输电路。本发明专利技术中高温电池通过第一变压电路后电压降为3.3V；高温电池通过第二变压电路后电压降为1.8V；温度传感器和压力传感器的模拟输出接到信号调理电路，经信号调理电路处理后输出到模拟采集电路，最终传输到处理器电路；处理器电路将传感数据存储到本地存储电路或通过传输控制电路发送到远端，同时处理器还通过电磁阀控制电路控制阀体的开关。本发明专利技术具有高温环境下井上应力值感知能力，从而根据应力值信号控制井下电磁阀；兼顾离线和在线功能，可长期记录井下温度压力等多种传感器数据，也可进行远距离数据传输；采用ARM处理器架构，可在井下直接高速处理各种传感器数据。

A storage and transmission circuit for measuring the temperature and pressure of a high temperature oil well

【技术实现步骤摘要】
一种高温油井温度压力测量存储与传输电路
本专利技术涉及一种高温环境下温度压力测量存储与传输电路，具体指一种应用于175℃高温油井环境下能实现井下模拟压力采集、高温温度值采集、本地数据Flash存储、CAN总线传输、井下电磁阀控制的高温作业井下数据采集电路。技术背景随着钻探技术的不断发展，现代油田的勘探开发往深层发展，井深不断增加，测试层位的压力和温度越来越高。高温油井在施工和作业时需要对井下温度、压力等油藏数据参数进行监测，并从地面控制油井的流量控制阀进行动态管理。在石油勘探时由于深井的温度非常高，压力非常大，所以在这个环境下需要配备专门设计的高温测控电路，以确保油井的正常安全工作。由于油井温度高、压力大、冲击强，如何测量井下温度压力等参数值是一个难题。目前市面上的有些井下测量仪器存储容量不足，传感器接口不能扩展，本地数据无法长周期保存，导致有效数据记录不全；有些井下测量仪器采用地面预设采样和存储模式工作，一旦下井无法更改其工作模式，无法响应井上的控制指令；有些井下测量仪器只能在本地短期存储，无法实现长距离数据传输，当油井存在数据有线传输的条件时，也无法实时地传输监测数据。而且，目前高温油井温度压力测量装置基本上由国外垄断，国外各大石油公司开发的井下数据采集系统逐渐占领了中国市场，而我国具有自主知识产权的高温油井温度压力测量装置没有成功的典范。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种高温油井温度压力测量存储与传输电路。本专利技术由高温电池、第一变压电路、第二变压电路、处理器电路、温度传感器、压力传感器、参考电压电路、模拟采集电路、信号调理电路、本地存储电路、传输控制电路和电磁阀控制电路组成。所述的第一变压电路和第二变压电路包括两个LT8610AXF芯片U1、U2，十四个瓷片电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14，两个电感L1、L2，一个接插件J1，八个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8。LT8610AXF芯片U1的4脚、5脚、6脚均与瓷片电容C2的一端和接插件J1的1脚连接，作为系统5V输入端，瓷片电容C2的另一端和接插件J1的2脚相连并接地。LT8610AXF芯片U1的2脚与瓷片电容C5的一端连接，瓷片电容C5的另一端接地。LT8610AXF芯片U1的13脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端接地。LT8610AXF芯片U1的3脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地。LT8610AXF芯片U1的1脚和8脚直接接地。LT8610AXF芯片U1的16脚分别与电阻R2、电阻R3和瓷片电容C7的一端连接，电阻R2和瓷片电容C7的另一端接Vcc3.3V，电阻R3的另一端接地。LT8610AXF芯片U1的15脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接Vcc3.3V。LT8610AXF芯片U1的14脚接Vcc3.3V。LT8610AXF芯片U1的9脚、10脚和11脚均与电感L1的一端和瓷片电容C1的一端连接，瓷片电容C1的另一端与LT8610AXF芯片U1的12脚连接；电感L1的另一端分别与瓷片电容C3的一端、瓷片电容C4的一端和Vcc3.3V相连。瓷片电容C3和瓷片电容C4的另一端接地。LT8610AXF芯片U2的4脚、5脚、6脚与瓷片电容C9的一端和接插件J1的1脚相连，瓷片电容C9的另一端和接插件J1的2脚相连并接地。LT8610AXF芯片U2的2脚与瓷片电容C12的一端连接，瓷片电容C12的另一端接地。LT8610AXF芯片U2的13脚与瓷片电容C13的一端连接，瓷片电容C13的另一端接地。LT8610AXF芯片U2的3脚与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地。LT8610AXF芯片U2的1脚和8脚接地。LT8610AXF芯片U2的16脚分别与电阻R6、电阻R7和瓷片电容C14的一端连接，电阻R7的另一端接地,电阻R6和瓷片电容C14的另一端接Vcore1.8V。LT8610AXF芯片U2的15脚与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接Vcore1.8V。LT8610AXF芯片U2的14脚接Vcore1.8V。LT8610AXF芯片U2的9脚、10脚和11脚与电感L2的一端和瓷片电容C8的一端连接；瓷片电容C8的另一端与LT8610AXF芯片U2的12脚连接；电感L2的另一端与瓷片电容C10的一端、瓷片电容C11的一端和Vcore1.8V相连；瓷片电容C10和瓷片电容C11的另一端接地。所述的处理器电路包括一个SM470R1B1MHFQS芯片U3，一个FMI_7M500_OSC晶振芯片U4，两个电阻R9，R10。FMI_7M500_OSC晶振U4的4脚接地，FMI_7M500_OSC晶振U4的8脚接Vcc3.3V，FMI_7M500_OSC晶振U4的5脚与SM470R1B1MHFQS芯片U3的19脚相连。SM470R1B1MHFQS芯片U3的1脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的39脚连接，SM470R1B1MHFQS芯片U3的2脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的16脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的3脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的37脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的4脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的17脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的5脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的25脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的48脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的38脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的31脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的9脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的32脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的11脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的33脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的10脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的35脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的12脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的69脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的4脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的30脚与传输控制电路的SN65HVD233SHKJ芯片U10的1脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的29脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U10的4脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的42脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U10的8脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的50脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的1脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的49脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的4脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的41脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的8脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的9脚、16脚、20脚、27脚、34脚、39脚、51脚、53脚、67脚、70脚、74脚、82脚、85脚接地，SM470R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温油井温度压力测量存储与传输电路，由高温电池、第一变压电路、第二电压电路、处理器电路、温度传感器、压力传感器、参考电压电路、模拟采集电路、信号调理电路、本地存储电路、传输控制电路和电磁阀控制电路组成，其特征在于：高温电池通过第一变压电路后电压降为3.3V，为处理器电路、模拟采集电路、信号调理电路、本地存储电路、传输控制电路供电；高温电池通过第二变压电路后电压降为1.8V，为处理器电路、模拟采集电路、本地存储电路供电；温度传感器和压力传感器的模拟输出接到信号调理电路，经信号调理电路处理后输出到模拟采集电路，最终传输到处理器电路；处理器电路将传感数据存储到本地存储电路或通过传输控制电路发送到远端，同时处理器还通过电磁阀控制电路控制阀体的开关；所述的第一变压电路和第二电压电路包括两个LT8610AXF芯片U1、U2，十四个瓷片电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14，两个电感L1、L2，一个接插件J1，八个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8；LT8610AXF芯片U1的4脚、5脚、6脚均与瓷片电容C2的一端和接插件J1的1脚连接，作为系统5V输入端，瓷片电容C2的另一端和接插件J1的2脚相连并接地；LT8610AXF芯片U1的2脚与瓷片电容C5的一端连接，瓷片电容C5的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的13脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的3脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的1脚和8脚直接接地；LT8610AXF芯片U1的16脚分别与电阻R2、电阻R3和瓷片电容C7的一端连接，电阻R2和瓷片电容C7的另一端接Vcc3.3V，电阻R3的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的15脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接Vcc3.3V；LT8610AXF芯片U1的14脚接Vcc3.3V；LT8610AXF芯片U1的9脚、10脚和11脚均与电感L1的一端和瓷片电容C1的一端连接，瓷片电容C1的另一端与LT8610AXF芯片U1的12脚连接；电感L1的另一端分别与瓷片电容C3的一端、瓷片电容C4的一端和Vcc3.3V相连；瓷片电容C3和瓷片电容C4的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的4脚、5脚、6脚与瓷片电容C9的一端和接插件J1的1脚相连，瓷片电容C9的另一端和接插件J1的2脚相连并接地；LT8610AXF芯片U2的2脚与瓷片电容C12的一端连接，瓷片电容C12的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的13脚与瓷片电容C13的一端连接，瓷片电容C13的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的3脚与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的1脚和8脚接地；LT8610AXF芯片U2的16脚分别与电阻R6、电阻R7和瓷片电容C14的一端连接，电阻R7的另一端接地,电阻R6和瓷片电容C14的另一端接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的15脚与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的14脚接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的9脚、10脚和11脚与电感L2的一端和瓷片电容C8的一端连接；瓷片电容C8的另一端与LT8610AXF芯片U2的12脚连接；电感L2的另一端与瓷片电容C10的一端、瓷片电容C11的一端和Vcore1.8V相连；瓷片电容C10和瓷片电容C11的另一端接地；所述的处理器电路包括一个SM470R1B1MHFQS芯片U3，一个FMI_7M500_OSC晶振芯片U4，两个电阻R9，R10；FMI_7M500_OSC晶振U4的4脚接地，FMI_7M500_OSC晶振U4的8脚接Vcc3.3V，FMI_7M500_OSC晶振U4的5脚与SM470R1B1MHFQS芯片U3的19脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的1脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的39脚连接，SM470R1B1MHFQS芯片U3的2脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的16脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的3脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的37脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的4脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的17脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的5脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的25脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的48脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的38脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的31脚与本地存储电路的SM28...

【技术特征摘要】
1.一种高温油井温度压力测量存储与传输电路，由高温电池、第一变压电路、第二电压电路、处理器电路、温度传感器、压力传感器、参考电压电路、模拟采集电路、信号调理电路、本地存储电路、传输控制电路和电磁阀控制电路组成，其特征在于：高温电池通过第一变压电路后电压降为3.3V，为处理器电路、模拟采集电路、信号调理电路、本地存储电路、传输控制电路供电；高温电池通过第二变压电路后电压降为1.8V，为处理器电路、模拟采集电路、本地存储电路供电；温度传感器和压力传感器的模拟输出接到信号调理电路，经信号调理电路处理后输出到模拟采集电路，最终传输到处理器电路；处理器电路将传感数据存储到本地存储电路或通过传输控制电路发送到远端，同时处理器还通过电磁阀控制电路控制阀体的开关；所述的第一变压电路和第二电压电路包括两个LT8610AXF芯片U1、U2，十四个瓷片电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14，两个电感L1、L2，一个接插件J1，八个电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8；LT8610AXF芯片U1的4脚、5脚、6脚均与瓷片电容C2的一端和接插件J1的1脚连接，作为系统5V输入端，瓷片电容C2的另一端和接插件J1的2脚相连并接地；LT8610AXF芯片U1的2脚与瓷片电容C5的一端连接，瓷片电容C5的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的13脚与瓷片电容C6的一端连接，瓷片电容C6的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的3脚与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的1脚和8脚直接接地；LT8610AXF芯片U1的16脚分别与电阻R2、电阻R3和瓷片电容C7的一端连接，电阻R2和瓷片电容C7的另一端接Vcc3.3V，电阻R3的另一端接地；LT8610AXF芯片U1的15脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接Vcc3.3V；LT8610AXF芯片U1的14脚接Vcc3.3V；LT8610AXF芯片U1的9脚、10脚和11脚均与电感L1的一端和瓷片电容C1的一端连接，瓷片电容C1的另一端与LT8610AXF芯片U1的12脚连接；电感L1的另一端分别与瓷片电容C3的一端、瓷片电容C4的一端和Vcc3.3V相连；瓷片电容C3和瓷片电容C4的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的4脚、5脚、6脚与瓷片电容C9的一端和接插件J1的1脚相连，瓷片电容C9的另一端和接插件J1的2脚相连并接地；LT8610AXF芯片U2的2脚与瓷片电容C12的一端连接，瓷片电容C12的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的13脚与瓷片电容C13的一端连接，瓷片电容C13的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的3脚与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端接地；LT8610AXF芯片U2的1脚和8脚接地；LT8610AXF芯片U2的16脚分别与电阻R6、电阻R7和瓷片电容C14的一端连接，电阻R7的另一端接地,电阻R6和瓷片电容C14的另一端接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的15脚与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的14脚接Vcore1.8V；LT8610AXF芯片U2的9脚、10脚和11脚与电感L2的一端和瓷片电容C8的一端连接；瓷片电容C8的另一端与LT8610AXF芯片U2的12脚连接；电感L2的另一端与瓷片电容C10的一端、瓷片电容C11的一端和Vcore1.8V相连；瓷片电容C10和瓷片电容C11的另一端接地；所述的处理器电路包括一个SM470R1B1MHFQS芯片U3，一个FMI_7M500_OSC晶振芯片U4，两个电阻R9，R10；FMI_7M500_OSC晶振U4的4脚接地，FMI_7M500_OSC晶振U4的8脚接Vcc3.3V，FMI_7M500_OSC晶振U4的5脚与SM470R1B1MHFQS芯片U3的19脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的1脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的39脚连接，SM470R1B1MHFQS芯片U3的2脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的16脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的3脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的37脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的4脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的17脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的5脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的25脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的48脚与模拟采集电路中的ADS1278SHFQ芯片U6的38脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的31脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的9脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的32脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的11脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的33脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的10脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的35脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的12脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的69脚与本地存储电路的SM28VLT32芯片U9的4脚相连；SM470R1B1MHFQS芯片U3的30脚与传输控制电路的SN65HVD233SHKJ芯片U10的1脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的29脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U10的4脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的42脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U10的8脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的50脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的1脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的49脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的4脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的41脚与传输控制电路SN65HVD233SHKJ芯片U11的8脚相连，SM470R1B1MHFQS芯片U3的9脚、16脚、20脚、27脚、34脚、39脚、51脚、53脚、67脚、70脚、74脚、82脚、85脚接地，SM470R1B1MHFQS芯片U3的15脚、40脚、52脚、81脚、66脚接Vcc3.3V，SM470R1B1MHFQS芯片U3的8脚、17脚、28脚、54脚、71脚、75脚接Vcore1.8V，SM470R1B1MHFQS芯片U3的64脚与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端接Vcc3.3V，SM470R1B1MHFQS芯片U3的65脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端接地；SM470R1B1MHFQS芯片U3的7脚接LT8610AXF芯片U12的4脚；所述的参考电压电路包括一个REF5025SHKJ芯片U5，三个瓷片电容C15，C16，C17；REF5025SHKJ芯片U5的2脚与瓷片电容C15的一端连接，该端点为5V输入端，瓷片电容C15的另一端接地，REF5025SHKJ芯片U5的4脚接地，REF5025SHKJ芯片U5的5脚与瓷片电容C16的一端相连，瓷片电容C16的另一端接地，REF5025SHKJ芯片U5的6脚与瓷片电容C17的一端相连，该端点为2.5V输出端Vref2.5V，瓷片电容C17的另一端接地；所述的模拟采集电路包括一个ADS1278SHFQ芯片U6，一个瓷片电容C18，一个接插件J2，六个电阻R11，R12，R13，R14，R15，R16，R17；ADS1278SHFQ芯片U6的74脚与瓷片电容C18的一端和Vref2.5V相连，瓷片电容C18的另一端与ADS1278SHFQ芯片U6的75脚相连并接地；ADS1278SHFQ芯片U6的4脚接Pout，ADS1278SHFQ芯片U6的1脚接Tout，ADS1278SHFQ芯片U6的35脚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美燕，蔡文郁，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33