【摘要】：隨著通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,實(shí)時(shí)、高效地獲取油井現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)己成為一種趨勢(shì)。但由于油田現(xiàn)場(chǎng)地理環(huán)境的特殊性,油井多分布在人跡罕至的地方,傳統(tǒng)的通訊監(jiān)控技術(shù)存在效率低,成本高的問(wèn)題,已經(jīng)不能滿(mǎn)足油田特殊的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求,基于無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)具有成本、功耗較低,安裝方便的諸多優(yōu)點(diǎn),能夠大大提高油田的自動(dòng)化管理水平。本文設(shè)計(jì)了一種基于433MHz頻段短距離無(wú)線(xiàn)通信和GPRS遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通信相互配合的油田監(jiān)控系統(tǒng)方案。監(jiān)控系統(tǒng)分為三個(gè)層級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)采集層、中間傳輸層和監(jiān)控管理層。在現(xiàn)場(chǎng)采集層：油井現(xiàn)場(chǎng)的壓力、溫度變送器定時(shí)采集輸油管道內(nèi)部的油壓、油溫等參數(shù),并通過(guò)433MHz通信頻段的無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU；在中間傳輸層：遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU收集到單井上的油壓、油溫等信息通過(guò)GPRS的方式發(fā)送至油田局域網(wǎng),進(jìn)而發(fā)送到局域網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)控中心服務(wù)器上；在監(jiān)控管理層：服務(wù)器通過(guò)固定的IP地址和網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)接收遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU傳來(lái)的壓力、溫度等數(shù)據(jù),并通過(guò)軟件實(shí)時(shí)顯示。油田技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并進(jìn)行異常情況判斷、生產(chǎn)效率評(píng)估等。系統(tǒng)采用了超低功耗和高精度的設(shè)計(jì)思想。硬件上選用MSP430系列單片機(jī)作為微控制器MCU,電路設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足系統(tǒng)功能要求的前提下選用功耗較低的外圍器件,同時(shí)利用MOSFET的開(kāi)關(guān)特性設(shè)計(jì)了一整套電源管理電路來(lái)降低系統(tǒng)靜態(tài)功耗；軟件系統(tǒng)在IAR環(huán)境下用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā),在兼顧系統(tǒng)整體功能的同時(shí),設(shè)計(jì)了傳感器后期溫度補(bǔ)償和非線(xiàn)性校正算法,保證系統(tǒng)具有較高的測(cè)量精度。
【圖文】：

２．２監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)逡逑２．２．１系統(tǒng)總體架構(gòu)逡逑油田無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖２－１所示：逡逑如圖２－１所示，，油田無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)可分為Ｈ個(gè)層次：逡逑（１）

除了上面的選型依據(jù)，ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０單片機(jī)同時(shí)具備４３０系列共有的低功逡逑耗、高性能等特點(diǎn)［２５］。下文將介紹ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０的具體功能和應(yīng)用方法。逡逑ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖３－５所示：逡逑邐１邐ＪＴＡＧ逡逑±１６Ｖ邐々邐＋３－Ｗ邋Ｉ邐＇沈逡逑ＧＮＤ邐１逡逑邐＾邋ＴＤＯ／ＴＤＩ邐Ｐ５．４／ＣＯＭ３邋—＾—逡逑ｒｉＲ１２邐邐１■了ＤＵＴＣＬＫ邐Ｐ５．３／ＣＯＭ２邋ｊｊ逡逑Ｒ巧ＥＴ邋Ｕ邋灥Ｋ邐４邋ＴＭＳ邐Ｐ５．２／ＣＯＭ１邋￣＾—逡逑Ｕ邋＂邋Ａ邐￣Ｒ＾Ｔ邐＾邋ＴＣＫ邐ＣＯＭＯ邋——逡逑＾邐＾邐＇邐盼。邐：邐邋＾邐ＲＳＴ／ＮＭｌ邐Ｐ２．０／Ｓ１３邐—逡逑主邋Ｃ５邐＋３．６女１邐＾邐ＤＶＣＣ邐Ｐ２．１／Ｓ１２邐—巖＿逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE938;TP277

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本文編號(hào)：2544899