本文關(guān)鍵詞：基于ARM的油井智能測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)　出處：《北京工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 智能采油 ARM嵌入式 MODBUS 沉沒度 模糊控制

【摘要】：稠油由于其粘度高、密度大、流動性差,因此產(chǎn)出比很低,如何能夠提高稠油的產(chǎn)出比一直是各大油田非常重視的問題。本課題來源于最早實行稠油開采的遼河油田特種油公司,主要研究的問題就是如何降低稠油開采的電能消耗和減少機(jī)械損耗,達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。本文根據(jù)遼河油田的實際生產(chǎn)需求,設(shè)計了一套基于ARM的油井智能測控系統(tǒng),本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)根據(jù)油田現(xiàn)場實地的調(diào)研與交流,總結(jié)分析出了智能采油系統(tǒng)的需求,并設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案。該系統(tǒng)由遠(yuǎn)端控制中心(上位機(jī))和油井智能測控系統(tǒng)(下位機(jī))兩部分組成,由GPRS通訊模塊實現(xiàn)兩部分的通訊。本文重點(diǎn)闡述油井智能測控系統(tǒng)的設(shè)計工作。油井智能測控系統(tǒng)基于ARM處理器,利用MODBUS現(xiàn)場總線技術(shù)對變頻器、電度表等工控設(shè)備進(jìn)行控制,具有數(shù)據(jù)采集、GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障報警等功能。同時采用了模糊控制算法,自動判斷井下液量情況,自動調(diào)節(jié)變頻器的頻率。(2)根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,對系統(tǒng)的硬件、軟件功能進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。硬件詳細(xì)設(shè)計包括硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件環(huán)境選擇、傳感器的選用、動液面測試儀和GPRS模塊的選用。軟件設(shè)計包括多線程、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)功能模塊、基于沉沒度的模糊控制器的設(shè)計。(3)根據(jù)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計,開發(fā)并實現(xiàn)了多線程管理模塊、MODBUS通訊模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、傳感器模塊、GPRS通訊模塊和各個系統(tǒng)功能模塊。經(jīng)過在遼河油田特種油公司進(jìn)行的井上試用表明,系統(tǒng)可以在設(shè)定的采集時間間隔下,采集油井的套壓、井口溫度、上行電流、下行電流、載荷和位移等數(shù)據(jù),通過GPRS通訊傳輸給遠(yuǎn)端控制中心,并且可以接收遠(yuǎn)端控制中心的命令,執(zhí)行對應(yīng)的操作。同時還可以在設(shè)定的智能調(diào)控間隔時間下,自動測量動液面,計算沉沒度,自動調(diào)節(jié)油井的采油頻率。實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計之初所設(shè)想的降低電能消耗、減少機(jī)械損耗和提高產(chǎn)量的目的。
[Abstract]:Because of its high viscosity, high density and poor fluidity, the output ratio of heavy oil is very low. How to improve the output ratio of heavy oil has been a very important problem in various oil fields. This topic comes from the Liaohe Oilfield Special Oil Company which was the first to carry out heavy oil production. The main research problem is how to reduce the heavy oil production power consumption and mechanical loss to achieve the purpose of increasing production. This paper according to the actual production demand of Liaohe Oilfield. A set of intelligent oil well measurement and control system based on ARM is designed. The main work and innovation of this paper are as follows: 1) according to the field investigation and communication in oil field, the demand of intelligent oil recovery system is summarized and analyzed. The system is composed of remote control center (upper computer) and oil well intelligent measurement and control system (lower computer). Two parts of communication are realized by GPRS communication module. This paper focuses on the design of oil well intelligent measurement and control system. The oil well intelligent measurement and control system is based on ARM processor. The technology of MODBUS field bus is used to control the industrial control equipment such as frequency converter, watt-hour meter and so on. It has the functions of remote monitoring of data acquisition and GPRS, fault alarm and so on. At the same time, the fuzzy control algorithm is adopted. According to the functional requirements of the system, the hardware and software functions of the system are designed in detail. The detailed hardware design includes the hardware structure design. Hardware environment selection, sensor selection, dynamic liquid level tester and GPRS module selection. Software design includes multi-thread, database, system function module. According to the detailed design of the system, the multi-thread management module Modbus communication module, database module and sensor module are developed and implemented. GPRS communication module and each system function module. Through the well trial in Liaohe oil field special oil company, it shows that the system can collect well pressure and wellhead temperature under the set acquisition time interval. Uplink current, downlink current, load and displacement data are transmitted to the remote control center via GPRS communication, and commands from the remote control center can be received. The corresponding operation is performed. At the same time, the dynamic liquid level can be automatically measured and the sunken degree can be calculated under the set intelligent control interval. The oil recovery frequency of the oil well is automatically adjusted to realize the purpose of reducing the electric energy consumption, reducing the mechanical loss and increasing the production rate as envisaged at the beginning of the system design.
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE938;TP273

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 金真,唐明浩,周華蘭,何潔;基于藍(lán)牙無線接口的智能測控系統(tǒng)的設(shè)計[J];東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年01期

2 李鳳民;李海;李明濤;袁先義;冉春生;;油氣田生產(chǎn)智能測控系統(tǒng)[J];石油科技論壇;2012年05期

3 胡秋南;;四輥壓延機(jī)智能測控系統(tǒng)的改進(jìn)[J];廣東化工;2009年08期

4 嚴(yán)寒冰;殷國富;張成孝;;基于分布式組態(tài)技術(shù)的沉淀罐界面遠(yuǎn)程智能測控系統(tǒng)[J];化工自動化及儀表;2007年06期

5 高俊;;基于CAN現(xiàn)場總線技術(shù)的智能測控系統(tǒng)的設(shè)計[J];輕工機(jī)械;2006年02期

6 付貴祥;周紅軍;何莉;;礦井提升機(jī)群遠(yuǎn)程智能測控系統(tǒng)研究[J];工礦自動化;2014年07期

7 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前4條

1 雷勇;翁嫣琥;馬偉富;;虛擬儀器技術(shù)在智能測控系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國自動化學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會2004年西南三省一市自動化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

2 吳漢松;王成;陳少昌;;基于CAN總線的智能測控系統(tǒng)[A];中國自動化學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會2004年西南三省一市自動化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

3 楊艷華;曹良坤;艾昌文;;嵌入式pH值智能測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];第十一屆全國自動化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 胡彥改;;藁城新區(qū)水廠的自動化建設(shè)[A];2009水業(yè)高級技術(shù)論壇論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報通訊員 姜寧 謝波 本報記者 付毅飛;智能測控系統(tǒng)連通嫦娥奔月“安全路”[N];科技日報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 劉曉東;智能測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與性能評價研究[D];大連交通大學(xué);2012年

2 趙利強(qiáng);發(fā)酵過程智能測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京化工大學(xué);2009年

3 張海傳;臭氧生產(chǎn)工藝過程智能測控系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 趙望達(dá);建筑火災(zāi)模擬試驗智能測控系統(tǒng)開發(fā)和研究[D];中南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李碩;發(fā)酵過程智能測控系統(tǒng)的研究[D];北京化工大學(xué);2009年

2 安屹;成品油配送智能測控系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2007年

3 黃敏;發(fā)酵過程智能測控系統(tǒng)軟件可重構(gòu)方法及實現(xiàn)研究[D];北京化工大學(xué);2012年

4 黃劍;工業(yè)遠(yuǎn)程智能測控系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];武漢科技大學(xué);2009年

5 沈林武;網(wǎng)絡(luò)化智能測控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2005年

6 郇黎明;基于虛擬儀器技術(shù)的發(fā)酵智能測控系統(tǒng)集成與應(yīng)用研究[D];北京化工大學(xué);2006年

7 潘銳;基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)智能測控系統(tǒng)軟件設(shè)計方法研究[D];北京化工大學(xué);2011年

8 張又亮;新型船舶發(fā)電機(jī)組干式負(fù)荷裝置智能測控系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2015年

9 郭炳輝;溫室智能測控系統(tǒng)的研制[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

10 唐揚(yáng)眉;小車定位智能測控系統(tǒng)設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2004年

，

本文編號：1381922