【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石油和天然氣等戰(zhàn)略能源需求與日俱增,如何提高石油的開(kāi)采效率和監(jiān)管水平正成為油田領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。油井高效的管理是油田穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵,而采油機(jī)的電壓、電流、油壓、示功圖等參數(shù)可以反應(yīng)出油井的工況。目前,國(guó)內(nèi)油田傳統(tǒng)的油井監(jiān)管方式是人力巡查,即通過(guò)人工測(cè)量并記錄采油機(jī)的工況數(shù)據(jù),再層層上傳。這種方式,對(duì)于不良井況難以在第一時(shí)間察覺(jué)并采取措施,不僅低效,還存在數(shù)據(jù)漏傳、錯(cuò)傳的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這種情況,本文設(shè)計(jì)一種能替代人力的遠(yuǎn)程的采油機(jī)工況數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究了油田監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展,比較了幾種應(yīng)用于油田環(huán)境的無(wú)線傳輸技術(shù),選擇了數(shù)傳電臺(tái)和無(wú)線網(wǎng)橋結(jié)合的無(wú)線通信方式,設(shè)計(jì)了一套采油機(jī)工況數(shù)據(jù)的采集與傳輸系統(tǒng),并完成了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì),最終搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文的主要研究?jī)?nèi)容有:首先,對(duì)采油機(jī)工況數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。著重對(duì)主動(dòng)路由協(xié)議和按需路由協(xié)議的特點(diǎn)進(jìn)行了研究,并根據(jù)本文的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境選擇適合的協(xié)議�；诰W(wǎng)絡(luò)組建的理論基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案,并進(jìn)一步論述了硬件方案和軟件方案的設(shè)計(jì)過(guò)程。然后,為了確保系統(tǒng)整體的可靠性,本文對(duì)多個(gè)關(guān)鍵模塊進(jìn)行選型,設(shè)計(jì)了終端采集板的硬件電路,包括存儲(chǔ)電路部分、接口電路部分和其他電路。詳細(xì)論述了各部分電路中模塊電路的設(shè)計(jì)和器件選擇過(guò)程。其次,本文對(duì)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。分析了系統(tǒng)的總體軟件架構(gòu),在終端采集板硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試完成的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行搭建,包括嵌入式Linux操作系統(tǒng)的配置和移植,交叉編譯環(huán)境的建立,文件共享服務(wù)NFS的開(kāi)啟等工作。另外,本文還開(kāi)發(fā)了I2C設(shè)備驅(qū)動(dòng),為A/D模塊采樣提供底層支持,并開(kāi)發(fā)了下位機(jī)采集、傳輸、報(bào)警軟件和上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件。最后,本文搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)的數(shù)傳電臺(tái)和無(wú)線網(wǎng)橋進(jìn)行了通信測(cè)試,對(duì)工況數(shù)據(jù)采集與傳輸功能和視頻采集與傳輸功能進(jìn)行了驗(yàn)證。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)性能的評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的采油機(jī)工況數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能,能有效的代替人力巡井工作,實(shí)用性較強(qiáng),性能優(yōu)異。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TE933.1

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本文編號(hào)：2490909