硝酸流量（liàng）計在（zài）注入液流量測量采集與數據分析的應用
點擊（jī）次數：1911 發布（bù）時間：2020-08-12 09:33:12
摘要：本（běn）文為了更加高效的進行數據采集和分析，提出了注入液流量無線采集及數據分析係統方案，它建立在以51係（xì）列單片機為硬件基礎的二維碼編碼生成和掃描解碼之上。二維碼生成模塊定時向硝酸流量計發送（sòng）采集指令（lìng），後者收到指令後發送流量數據。係統將該數據生成（chéng）QR Code碼（mǎ）並顯（xiǎn）示，使用便攜式二維碼掃描槍掃（sǎo）描、解碼並存儲QR Code碼。係統方便管理人（rén）員進行後期分析（xī），在提高清洗檢測技術的基礎上，豐富油田管理技術體係。
1、概述
油井清洗作為油井作業的（de）一項重（chóng）要工（gōng）作（zuò），不（bú）但可以清除（chú）井筒管杆的結蠟及髒物，另一（yī）方麵也不同程度影響（xiǎng）油井（jǐng）產量，所（suǒ）以（yǐ）其注入液（yè）流量的監測就變得（dé）十分重要。本文（wén）旨在采用二維碼掃描（miáo）技術，將注入液流量生成二維碼並在（zài）LCD進行顯示（shì），監測工人隻需定時（shí）采（cǎi）用掃描槍對大量流量計進行掃描，並將采集（jí）數據（jù）存（cún）儲至PC，方便管理（lǐ）人員進行後期分析，在提高清洗檢測技術的基礎上，豐富油（yóu）田管理技術體係。二維碼掃描的注入液流量無線采集係統是建立在以51係列單（dān）片機為硬件基礎的二維碼編碼生（shēng）成和掃描解碼。即硝酸流量計定時向二維碼發（fā）送流量（liàng）數據，二維碼（mǎ）生成（chéng）模塊定時（shí）向硝酸流（liú）量計發送采集指令（lìng），後者收到指令後發送流量數據。二維碼生成模塊生成 QR Code 碼（mǎ），帶存儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼並存（cún）儲 QR Code碼 。主要研究單片機（jī）二維碼程序的設（shè）計；數據采集集成電路的設計；上位機（jī）軟件的編寫。
2、係統方案設計
2.1 二維碼生成模塊采集數據方式：
硝酸（suān）流量計（jì）定時向二維碼發送流量數據（瞬時流量、累計（jì）流量、采集（jí）時間、流量計（jì）編號等（děng））；
二維碼生成模塊定時向硝酸流量（liàng）計（jì）發送采集指令，後者收到指（zhǐ）令後發送流（liú）量數據（jù）。
2.2 二維碼生成模塊生成QR Code碼。
2.3 帶存儲功能（1000條）的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼並存儲QR Code碼。
3、係統硬（yìng）件實現（xiàn）方案（àn）
流（liú）量數據二維碼生成硬件設計方案
CPU通過串口讀取流量數據，根據QR code編碼方（fāng）式生成（chéng）二維碼（mǎ）並在（zài）LCD上顯示。在過程中（zhōng）主要解決（jué）的是對采集數據的分析（xī）處理，並通過二維碼編碼算法處理，在彩屏上顯示二維碼圖片。係統采用（yòng）STC12C5A60S2單片（piàn）機，是新一代8051單片機，操作指令代碼完全兼容傳統8051單片機，但速度速度比8051係列快8-12倍。內部集成M AX810專用複位電（diàn）路，2路PW M，8路高速10位A/D轉換(250K/S)，針對電機控製（zhì），強幹擾場合。
LCD模塊（kuài）是通過不（bú）同液晶單元的供電（diàn）來控製光線（xiàn）是否通過來達（dá）到顯示目的。通電時液晶單（dān）元可以使光線通過。它的（de）驅動方式有兩種，一種是有驅動芯片通過總線與單片機總線連（lián）接。另（lìng）一種是（shì）LCD顯（xiǎn）示屏，它沒有驅動電路，使用起來比較麻煩。常用的是帶驅動（dòng）模塊（kuài）的，使用總線便於與單片機連（lián）接，並且隻要發（fā）送需要的顯示數據到緩存（cún）中就能達到顯示目的。
單片機數據收集經過與硝酸流（liú）量計通信，將所需的數（shù）據送到單片機（jī）處理。M AX232芯片是美信（M AXIM）公司專為RS-232標準串口設計的（de）單電源（yuán）電平轉換芯片，使用+5v單電源供電。由於單片機的信號電平與RS232的標準不同，所以需要M AX232進行電平轉換。
PC通過USB連接讀取二維碼掃描槍存儲數據（讀取後刪除掃描槍內存），並存儲至SQL數據庫中，需要對流量分析時，通過時間參數或者硝酸流量計編號參數調取流量數據值，進行單流量計（jì）或多流（liú）量計（jì）數據的對比。
5、結論
通過對二維（wéi）碼係統的（de）設計，*先對單片機（jī）的（de）開發平台做了詳細的了解；其次是對（duì）二維碼（QR Code）的結構及特（tè）點進行了闡述；*後在單片機開發平台上對二維碼的編（biān）碼過程進行了設計。從中我們（men）了解到了單片機係統以及二維碼技術的相關知（zhī）識，並且認識（shí）到了利（lì）用單片機平台來設計二維碼的生成過程。在（zài）實際應用中，方（fāng）便了（le）大慶油田注入液流量數據監測管理人員進行後期分析，在提高清洗檢測技術的基上，豐富了油田管理技術（shù）體係。
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2、係統方案設計
2.1 二維碼生成模塊采集數據方式：
硝酸（suān）流量計（jì）定時向二維碼發送流量數據（瞬時流量、累計（jì）流量、采集（jí）時間、流量計（jì）編號等（děng））；
二維碼生成模塊定時向硝酸流量（liàng）計（jì）發送采集指令，後者收到指（zhǐ）令後發送流（liú）量數據（jù）。
2.2 二維碼生成模塊生成QR Code碼。
2.3 帶存儲功能（1000條）的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼並存儲QR Code碼。
3、係統硬（yìng）件實現（xiàn）方案（àn）
流（liú）量數據二維碼生成硬件設計方案
CPU通過串口讀取流量數據，根據QR code編碼方（fāng）式生成（chéng）二維碼（mǎ）並在（zài）LCD上顯示。在過程中（zhōng）主要解決（jué）的是對采集數據的分析（xī）處理，並通過二維碼編碼算法處理，在彩屏上顯示二維碼圖片。係統采用（yòng）STC12C5A60S2單片（piàn）機，是新一代8051單片機，操作指令代碼完全兼容傳統8051單片機，但速度速度比8051係列快8-12倍。內部集成M AX810專用複位電（diàn）路，2路PW M，8路高速10位A/D轉換(250K/S)，針對電機控製（zhì），強幹擾場合。
LCD模塊（kuài）是通過不（bú）同液晶單元的供電（diàn）來控製光線（xiàn）是否通過來達（dá）到顯示目的。通電時液晶單（dān）元可以使光線通過。它的（de）驅動方式有兩種，一種是有驅動芯片通過總線與單片機總線連（lián）接。另（lìng）一種是（shì）LCD顯（xiǎn）示屏，它沒有驅動電路，使用起來比較麻煩。常用的是帶驅動（dòng）模塊（kuài）的，使用總線便於與單片機連（lián）接，並且隻要發（fā）送需要的顯示數據到緩存（cún）中就能達到顯示目的。
單片機數據收集經過與硝酸流（liú）量計通信，將所需的數（shù）據送到單片機（jī）處理。M AX232芯片是美信（M AXIM）公司專為RS-232標準串口設計的（de）單電源（yuán）電平轉換芯片，使用+5v單電源供電。由於單片機的信號電平與RS232的標準不同，所以需要M AX232進行電平轉換。
PC通過USB連接讀取二維碼掃描槍存儲數據（讀取後刪除掃描槍內存），並存儲至SQL數據庫中，需要對流量分析時，通過時間參數或者硝酸流量計編號參數調取流量數據值，進行單流量計（jì）或多流（liú）量計（jì）數據的對比。
5、結論
通過對二維（wéi）碼係統的（de）設計，*先對單片機（jī）的（de）開發平台做了詳細的了解；其次是對（duì）二維碼（QR Code）的結構及特（tè）點進行了闡述；*後在單片機開發平台上對二維碼的編（biān）碼過程進行了設計。從中我們（men）了解到了單片機係統以及二維碼技術的相關知（zhī）識，並且認識（shí）到了利（lì）用單片機平台來設計二維碼的生成過程。在（zài）實際應用中，方（fāng）便了（le）大慶油田注入液流量數據監測管理人員進行後期分析，在提高清洗檢測技術的基上，豐富了油田管理技術（shù）體係。
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