本發(fā)明涉及油田設備信息化，具體是具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器及實現(xiàn)方法。

背景技術：

1、由于油田區(qū)域內(nèi)的長停井多位于油田的偏遠地區(qū)，有的甚至位于蝦池、農(nóng)田中，存在很多針對長停井壓力儀表壓力變送器的人為破壞、非法位移、盜搶的行為。由于地處偏遠及無人區(qū)域，給人工巡檢和監(jiān)管帶來很大的困難和麻煩，而傳統(tǒng)的油田長停井無線壓力變送器，只是對長停井的壓力進行采集、傳送和監(jiān)控，無法對長停井的儀表壓力變送器的本身做到監(jiān)控、保護和非法盜搶的追蹤，這也給油田采集設備的管理帶來了損失，是油田設備信息化遠程管理亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術存在無法對長停井的無線壓力變送器的本身做到監(jiān)控、保護和非法盜搶進行跟蹤、追蹤的不足，本發(fā)明提供一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器及實現(xiàn)方法，本發(fā)明利用5g公網(wǎng)網(wǎng)絡，在設計上采用干簧管、三軸加速度傳感器、電池電源監(jiān)測電路技術，實現(xiàn)原有傳統(tǒng)無線壓力變送器不具備位移報警、電池移除報警、定位跟蹤功能，設計上這些監(jiān)控監(jiān)測的觸發(fā)和數(shù)據(jù)信息，一旦采集到就會被傳輸?shù)?g模塊，然后再利用5g網(wǎng)絡的領先的大帶寬、高速率等技術優(yōu)勢傳輸?shù)奖O(jiān)控端，實施對無線壓力變送器的實時的各種狀態(tài)監(jiān)測和保護。

2、本發(fā)明采取的技術方案是：一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，包括帶有前蓋和后蓋的殼體，殼體內(nèi)設有主電池、備份電池和主板，所述前蓋和后蓋的內(nèi)側分別加裝磁鐵，所述主板上設有干簧管ⅰ、干簧管ⅱ、主控電路、電源監(jiān)測電路、5g模塊和三軸加速度傳感器，所述干簧管ⅰ和干簧管ⅱ分別固定在前蓋內(nèi)側磁鐵和后蓋內(nèi)側磁鐵上，干簧管ⅰ和干簧管ⅱ分別與主控電路連接，主控電路分別與5g模塊和三軸加速度傳感器連接，所述主電池和備份電池分別與電源監(jiān)測電路連接，電源監(jiān)測電路與主控電路連接；

3、所述干簧管ⅰ用于感應檢測殼體的前蓋是否擰開；

4、所述干簧管ⅱ用于感應檢測殼體的后蓋是否擰開；

5、所述主控電路用于對無線壓力變送器電路的控制；

6、所述電源監(jiān)測電路用于監(jiān)測提供電源的主電池是否被移除；

7、所述5g模塊用于將各種報警信息在5g網(wǎng)絡下進行無線數(shù)據(jù)傳輸；

8、所述三軸加速度傳感器用于監(jiān)測無線壓力變送器的姿態(tài)。

9、一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器的實現(xiàn)方法，當無線壓力變送器出現(xiàn)18-42度的傾角以及產(chǎn)生旋轉位移時，三軸加速度傳感器產(chǎn)生對應變化的狀態(tài)信息，通過iic總線傳輸?shù)街骺仉娐?，主控電路將產(chǎn)生的位移信號通過uart串口傳輸?shù)?g模塊，5g模塊將位移信息通過5g公網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

10、當殼體上的前、后蓋被非法擰開開啟，主板上干簧管ⅰ和干簧管ⅱ兩個干簧管引腳上的電平發(fā)生開路變化，產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號，中斷觸發(fā)信號通過iic總線傳輸?shù)街骺仉娐?，主控電路將非法開啟中斷信號通過uart串口傳輸?shù)?g模塊，5g模塊將中斷信號通過5g公網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

11、當無線壓力變送器發(fā)生主電池被非法移除時，無線壓力變送器內(nèi)部的備份電池開啟，電源監(jiān)測電路將監(jiān)測到的主電池中斷信號通過iic總線傳輸?shù)街骺仉娐?，主控電路將主電池中斷信號傳輸?shù)?g模塊，5g模塊將接收的主電池中斷信號通過5g公網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

12、通過以上步驟，實現(xiàn)了對長停井無線壓力變送器的位置、非法位移、前后蓋非法開啟、電池非法移除的監(jiān)測功能。

13、本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是：本設計區(qū)別于現(xiàn)有的油田長停井無線壓力壓力變送器只能遠程采集、傳送、監(jiān)測長停井壓力數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，能夠實現(xiàn)對長停井壓力變送器的位置、非法位移、前后蓋非法開啟、電池非法移除、儀表壓力變送器的盜搶進行監(jiān)測、報警和位置追蹤，通過5g（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）及時傳送到監(jiān)控中心，以通知油田管理人員及時進行現(xiàn)場處置，提高了對那些地處偏遠區(qū)域內(nèi)的長停井上壓力壓力變送器的遠程監(jiān)管能力。

技術特征：

1.一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，包括帶有前蓋和后蓋的殼體，殼體內(nèi)設有主電池、備份電池和主板，其特征在于，所述前蓋和后蓋的內(nèi)側分別加裝磁鐵，所述主板上設有干簧管ⅰ、干簧管ⅱ、主控電路、電源監(jiān)測電路、5g模塊和三軸加速度傳感器，所述干簧管ⅰ和干簧管ⅱ分別固定在前蓋內(nèi)側磁鐵和后蓋內(nèi)側磁鐵上，干簧管ⅰ和干簧管ⅱ分別與主控電路連接，主控電路分別與5g模塊和三軸加速度傳感器連接，所述主電池和備份電池分別與電源監(jiān)測電路連接，電源監(jiān)測電路與主控電路連接；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述三軸加速度傳感器電路為，芯片n1的1腳和2腳分別通過電容c1和電容c2與連接芯片n1的5腳并接地，芯片n1的1腳、7腳和14腳相連并與主控電路n3的1腳連接，芯片n1的4腳連接主控電路n3的61腳，芯片n1的6腳連接主控電路n3的62腳，芯片n1的11腳連接主控電路芯片n3的58腳，芯片n1的9腳連接主控電路n3的59腳，芯片n1的14腳分別通過電容c3和電容c4連接地，芯片n1的10腳和12腳連接地；芯片n1的型號為mma8451q。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述5g模塊電路為，芯片n2的9腳連接npn晶體管vt4的發(fā)射極和電阻r11的一端，電阻r11的另一端連接npn晶體管vt4的基極和電阻r10的一端，電阻r10的另一端連接vdd1.8v，npn晶體管vt4的集電極連接電阻r9的一端和主控電路芯片n3的8腳，芯片n2的10腳連接電阻r12和電阻r13的一端，電阻r12的另一端連接主控電路芯片n3的9腳，電阻r13的另一端接地，芯片n2的24腳通過電容c10分別與電容c11、電感l(wèi)1的一端連接，電容c11的另一端分別與電容c12的一端、電感l(wèi)2的一端連接，電容c12的另一端通過電感l(wèi)3與電阻r14的一端連接，同時連接5g天線射頻插座xs1的2腳，電阻r14的另一端連接電阻r9的另一端、芯片n2的31腳和32腳，,芯片n2的27腳通過電容c6分別連接電容c7和電容c8的一端，電容c8的另一端連接電容c9的一端和定位天線射頻插座xs2的1腳，芯片n2的20腳連接vdd1.8v，定位天線射頻插座xs2的2腳、3腳、4腳、電容c7、電容c9的一端、5g天線射頻插座xs1的1腳、3腳、4腳、5腳、芯片n2的22腳、23腳、25腳、26腳、28腳、29腳、30腳、電感l(wèi)1和電感l(wèi)2的另一端分別連接地；芯片n2的型號為me3616。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述主控電路為，芯片n3的1腳連接電容c16、電容c17、電容c18、電容c19、電容c20、電容c21的一端、芯片n3的64腳和三軸加速度傳感器電路芯片n1的1腳，電容c16、電容c17、電容c18、電容c19、電容c20和電容c21的另一端分別接地，芯片n3的13腳連接電容c15、電容c14和電感l(wèi)4的一端，電感l(wèi)4的另一端連接芯片n3的1腳、19腳和32腳，電容c15、電容c14的另一端分別接地，芯片n3的8腳連接5g模塊電路電阻r12一端，

5.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述電源監(jiān)測電路為，主電池接口xs3的1腳接地，2腳連接電阻r3的一端連接p溝道場效應管vt1的3腳，電阻r3的另一端接主控電路芯片n3的23腳，p溝道場效應管vt1的1腳連接電阻r4的一端和備用電池接口xs4的2腳，電阻r4的另一端接地，p溝道場效應管vt1的2腳接p溝道場效應管vt3的2腳，p溝道場效應管vt3的1腳接電阻r8的一端和主電池xs3的2腳，電阻r8的另一端接地；p溝道場效應管vt3的3腳連接p溝道場效應管vt2的3腳，p溝道場效應管vt2的2腳連接電阻r5的一端和備用電池xs4的2腳，備用電池xs4的1腳接地，p溝道場效應管vt2的1腳連接電阻r5的另一端和npn晶體管vt5的集電極，npn晶體管vt5的發(fā)射極接地，npn晶體管vt5的基極連接電阻r6、電容c5和電阻r7的的一端，電阻r6的另一端接主控電路芯片n3的21腳，電容c5和電阻r7的另一端連接后接地。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述干簧管ⅰ的簧片ⅰs11一端連接主控電路芯片n3的15腳，并通過電阻r1連接主控電路芯片n3的1腳，干簧管ⅰ的簧片ⅱs12連接地；干簧管ⅰ的型號為59170。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器，其特征在于，所述干簧管ⅱs2的簧片ⅰs21一端連接主控電路芯片n3的49腳，并通過電阻r2連接主控電路芯片n3的1腳，干簧管ⅱ的簧片ⅱs22另一端接地，干簧管ⅱ的型號為59170。

8.一種采用權利要求1的具有位移防盜監(jiān)測功能的5g無線壓力變送器的實現(xiàn)方法，其特征在于,當無線壓力變送器出現(xiàn)18-42度的傾角以及產(chǎn)生旋轉位移時，三軸加速度傳感器產(chǎn)生對應變化的狀態(tài)信息，通過iic總線傳輸?shù)街骺仉娐?，主控電路將產(chǎn)生的位移信號通過uart串口傳輸?shù)?g模塊，5g模塊將位移信息通過5g公網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；

技術總結
一種具有位移防盜監(jiān)測功能的5G無線壓力變送器及實現(xiàn)方法，屬于油田設備信息化技術領域，包括帶有前蓋和后蓋的殼體，殼體內(nèi)設有主電池、備份電池和主板，在前蓋和后蓋的內(nèi)側分別加裝磁鐵，在主板上設有干簧管Ⅰ、干簧管Ⅱ、主控電路、電源監(jiān)測電路、5G模塊和三軸加速度傳感器，干簧管Ⅰ和干簧管Ⅱ分別固定在前蓋內(nèi)側磁鐵和后蓋內(nèi)側磁鐵上，干簧管Ⅰ和干簧管Ⅱ分別與主控電路連接，主控電路分別與5G模塊和三軸加速度傳感器連接，主電池和備份電池分別與電源監(jiān)測電路連接，電源監(jiān)測電路與主控電路連接；能夠實現(xiàn)對長停井壓力儀表壓力變送器的位置、非法位移、前后蓋非法開啟、電池非法移除、儀表壓力變送器的盜搶進行監(jiān)測、報警和位置追蹤。

技術研發(fā)人員：王維,陳春梅,王金輝,陶誦潔,唐艷兵
受保護的技術使用者：天津七一二移動通信股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15