油井清洗作為油井作業的一項重要工作，不但可以清除井筒管桿的結蠟及臟物，另一方面也不同程度影響油井產量，所以其注入液流量的監測就變得十分重要。本文旨在采用二維碼掃描技術，將注入液流量生成二維碼并在 LCD 進行顯示，監測工人只需定時采用掃描槍對大量流量計進行掃描，并將采集數據存儲至 PC，方便管理人員進行后期分析，在提高清洗檢測技術的基礎上，豐富油田管理技術體系。二維碼掃描的注入液流量無線采集系統是建立在以51 系列單片機為硬件基礎的二維碼編碼生成和掃描解碼。即電磁流量計定時向二維碼發送流量數據,二維碼生成模塊定時向西源電磁流量計發送采集指令，后者收到指令后發送流量數據。二維碼生成模塊生成 QR Code 碼，帶存儲功能（1000 條）的便攜式二維碼掃描槍掃描、解碼并存儲 QR Code碼 。主要研究單片機二維碼程序的設計；數據采集集成電路的設計；上位機軟件的編寫。

2.1 二維碼生成模塊采集數據方式：

    電磁流量計定時向二維碼發送流量數據（瞬時流量、累計流量、采集時間、流量計編號等）；

    二維碼生成模塊定時向電磁流量計發送采集指令，后者收到指令后發送流量數據。

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、解碼并存儲 QR Code碼。

3 系統硬件實現方案

    流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編碼方式生成二維碼并在 LCD 上顯示。在過程中主要解決的是對采集數據的分析處理，并通過二維碼編碼算法處理，在彩屏上顯示二維碼圖片。系統采用 STC12C60S2 單片機，是新一代 8051 單片機，操作指令代碼*兼容傳統 8051 單片機, 但速度速度比 8051 系列快

8-12 倍。內部集成 M AX810 復位電路,2 路 PW M ,8 路高速 10位 A/D 轉換(250K/S),針對電機控制，強干擾場合。

    LCD 模塊是通過不同液晶單元的供電來控制光線是否通過來達到顯示目的。通電時液晶單元可以使光線通過。它的驅動方式有兩種，一種是有驅動芯片通過總線與單片機總線連接。另一種是LCD 顯示屏，它沒有驅動電路，使用起來比較麻煩。常用的是帶驅動模塊的，使用總線便于與單片機連接，并且只要發送需要的顯示數據到緩存中就能達到顯示目的。

    單片機數據收集經過與西源電磁流量計通信，將所需的數據送到單片機處理。M AX232 芯片是美信（M AXIM）公司專為 RS-232 標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用 +5v單電源供電。由于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（讀取后刪除掃描槍內存），并存儲至 SQL 數據庫中，需要對流量分析時，通過時間參數或者西源電磁流量計編號參數調取流量數據值，進行單流量計或多流量計數據的對比 。

5 結論

    通過對二維碼系統的設計，首先對單片機的開發平臺做了詳細的了解；其次是對二維碼（QR Code）的結構及特點進行了闡述；后在單片機開發平臺上對二維碼的編碼過程進行了設計。從中我們了解到了單片機系統以及二維碼技術的相關知識，并且認識到了利用單片機平臺來設計二維碼的生成過程。在實際應用中，方便了大慶油田注入液流量數據監測管理人員進行后期分析，在提高清洗檢測技術的基上，豐富了油田管理技術體系。

 電磁流量計能否正常運行，除質量問題外與選型和安裝有很大關系。電磁流量計可測量電導率大于10-5_10-e(姆歐厘米)一1的液體。一般井水和河水的電導率都在10-4 (歐姆厘米)左右。我廠的生產用水約是1.2、10_1(歐姆厘米)，生活用水是4.16x 1j)-4左右。電磁流量計不能用來測量混有鐵磁性物質的液體，以免造成測量誤差。因為儀表的大工作壓力是16公斤力/厘米27若被測介質壓力過大，發送器可能產生滲漏。常用流量一般選擇在儀表測量范圍的50%左右。流速一般選擇在2一4米/秒。

    安裝時應注意，因發送器輸出信號僅為幾個毫伏，安裝地點應遠離用電設備(如變壓器、電機及電纜)，避免強電場干擾，應裝在便于維修及震動小的地方，盡量避免與腐蝕性氣休和液體接觸;可水平或垂直安裝，導管內必須充滿液體，否則將造成很大的誤差;發送器前應有5倍于管徑長的直管段，檢修時不致影響用水，應設置旁路伐;應根據廠家配套使用，不得任意拉配，否則會產生誤差，這與其它儀表的使用不同，發送器與轉換器之間距離應在15米之內，聯接電纜應穿管屏蔽，電源、激磁、信號電纜應分別穿管;發送器應有良好的單獨接地。儀表應有遮雨設施，排水良好，不能受水浸漬。

    儀表安裝時或使用一段時間之后，應對接地電阻進行測定，可用接地電阻測試儀來測。發送器各極對地(殼)電阻值用500伏兆歐表來測。信號極對地(發送器內壁干燥時)應大于100兆歐姆，激磁極對地應大于10。兆歐姆。我廠目前是使用電磁流模擬信號發生器來檢查轉換器的工作情況，但不能用它來標定流量是否準確。電磁流量計信號比較微弱，干擾電壓過大，可能使儀表無法工作。故用干擾電壓測試儀測量，根據測得數值調整儀表，使干擾電壓達到小。

    電磁流量計的優點是發送器結構簡單，對液體適應性強，凡具有一定導電能力的液體均可測量，規格齊全，目前中25--1200毫米者均有產品;量程比(大流量/小流量)較大，一般可達幾十，我廠使用中量程比為5 -25，壓力損失小，反映迅速，流量信號可遠距離傳送，儀表輸出0一10毫安信號可與電動單元表組合使用。}i'量準確，不會發生堵塞。缺點是抗*力較差，安裝要求較高，轉換器過電壓承受能力較差，元件較易損壞，由于發送器絕緣襯里材質限制，不能測量溫度高于600C的介質，發送器與轉換器配套嚴格，互換性差，一旦其中之一損壞后，只能整套拆換，儀表價格較高。

    通過幾個月的試運行，電磁流量計運行的情況墓本是好的。在能源管理上做到心中有數，方便企業管理，促進車間節約用水，車間裝表后用水量都下降三分之一到三分之二。電磁流量計發送器是一直管，內無突出的測量元件，至目前為止還未發生過堵塞現象，減小了維護工作量。由于生產用水負荷變化大，要求大流量和小流量時都能準確計量。有時量程比達25，儀表計量也正確，而節流裝置的量程比一般僅為3左右。整套儀表在出廠前已經過嚴格調整，實流標定，只要安裝合理，接K正確，不經任何調整一般也能投入運行。總的來說發送器維護工作量較少，轉換器一般無需時時照管，但轉換器是用晶體管元件組裝，個別元件選用不太合理，往往造成擊穿而使儀表無法工作。

    電磁流量計在我廠是初次使用，對它還了解不夠，使用中存在不少問題，需要進一步改進和解決，但作為水計量是可行的。

 電磁流量計自五十年代實現工業生產以后，已開始應用于工業生產。我國自1957年開始研制，目前已能生產小25-1200毫米的各種口徑的電磁流量計。隨著工業生產的發展，能源管理的加強，電磁流量計逐漸引起了人們的注意。

    工礦企業用水量較大，耗能較多，過去往往都無計量。當前在加強能源管理工作中，對水計量提出了明確的要求。我廠抽取滇池水作為生產用水，月耗水量約40萬方左右。因水質較差，泥沙、貝殼、雜草、死魚爛蝦往往也隨之抽上來。過去曾安裝過旋翼式水表進行計量，但安裝不久就被堵塞而無法使用，水的計量便成了老大難問題。1981年用電磁流量計進行生產用水計量的試驗，取得了一定效果。