【摘要】：隨著通訊技術的迅速發(fā)展,實時、高效地獲取油井現場的監(jiān)測數據己成為一種趨勢。但由于油田現場地理環(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)控技術存在效率低,成本高的問題,已經不能滿足油田特殊的現場環(huán)境要求,基于無線通訊技術的監(jiān)控系統(tǒng)具有成本、功耗較低,安裝方便的諸多優(yōu)點,能夠大大提高油田的自動化管理水平。本文設計了一種基于433MHz頻段短距離無線通信和GPRS遠程無線通信相互配合的油田監(jiān)控系統(tǒng)方案。監(jiān)控系統(tǒng)分為三個層級：現場采集層、中間傳輸層和監(jiān)控管理層。在現場采集層：油井現場的壓力、溫度變送器定時采集輸油管道內部的油壓、油溫等參數,并通過433MHz通信頻段的無線模塊發(fā)送給遠程測控終端RTU；在中間傳輸層：遠程測控終端RTU收集到單井上的油壓、油溫等信息通過GPRS的方式發(fā)送至油田局域網,進而發(fā)送到局域網內的監(jiān)控中心服務器上；在監(jiān)控管理層：服務器通過固定的IP地址和網絡端口號接收遠程測控終端RTU傳來的壓力、溫度等數據,并通過軟件實時顯示。油田技術人員對數據進行分析處理并進行異常情況判斷、生產效率評估等。系統(tǒng)采用了超低功耗和高精度的設計思想。硬件上選用MSP430系列單片機作為微控制器MCU,電路設計在滿足系統(tǒng)功能要求的前提下選用功耗較低的外圍器件,同時利用MOSFET的開關特性設計了一整套電源管理電路來降低系統(tǒng)靜態(tài)功耗；軟件系統(tǒng)在IAR環(huán)境下用C語言進行開發(fā),在兼顧系統(tǒng)整體功能的同時,設計了傳感器后期溫度補償和非線性校正算法,保證系統(tǒng)具有較高的測量精度。
【圖文】：

２．２監(jiān)控系統(tǒng)總體設計逡逑２．２．１系統(tǒng)總體架構逡逑油田無線監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構如圖２－１所示：逡逑如圖２－１所示，，油田無線監(jiān)控系統(tǒng)可分為Ｈ個層次：逡逑（１）

除了上面的選型依據，ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０單片機同時具備４３０系列共有的低功逡逑耗、高性能等特點［２５］。下文將介紹ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０的具體功能和應用方法。逡逑ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０單片機最小系統(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
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE938;TP277

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本文編號：2544899