潛油電泵井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 14:49
隨著近幾年來國(guó)際油價(jià)持續(xù)下跌,整個(gè)石油行業(yè)的生產(chǎn)效益受到嚴(yán)重打擊,因此石油開采朝著更高效、更環(huán)保、更可靠的方向發(fā)展成為了必然趨勢(shì),這其中潛油電泵扮演著重要角色,與之相關(guān)的井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為了當(dāng)下國(guó)內(nèi)外的熱點(diǎn)研究課題。本文將對(duì)潛油電泵井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)展開研究。潛油電泵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成,借助于星點(diǎn)等勢(shì)原理,地面系統(tǒng)利用電纜鎧皮通道為井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供60V的直流電源電壓,三相鎧裝電纜的金屬鎧皮同樣也作為井下的多參數(shù)信號(hào)向地面系統(tǒng)回傳的物理媒介,這就形成了潛油電泵的供電與信號(hào)傳輸復(fù)用體制。整個(gè)系統(tǒng)中,井下系統(tǒng)負(fù)責(zé)將各參數(shù)傳感器測(cè)量得到的信號(hào)調(diào)理為便于長(zhǎng)線傳輸?shù)?20mA電流信號(hào),經(jīng)多路分時(shí)選通電路分時(shí)切換后依次傳輸?shù)降孛嫦到y(tǒng);地面系統(tǒng)接收到井下各參數(shù)的電流信號(hào),首先對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,然后以MCU為主控芯片實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及無(wú)線通信等功能,無(wú)線通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC機(jī)或者手機(jī)客戶端,用戶既能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潛油電泵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作狀況,又能夠?qū)崟r(shí)地向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下發(fā)指令。通過理論分析和試驗(yàn)表明,本系統(tǒng)不僅將原有的兩參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擴(kuò)展為多參數(shù)...
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 潛油電泵系統(tǒng)概述
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 國(guó)外進(jìn)展情況
1.3.2 國(guó)內(nèi)進(jìn)展情況
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 潛油電泵井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理
2.2 井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電與信號(hào)傳輸復(fù)用體制
2.2.1 供電方式間的分析與選擇
2.2.2 星點(diǎn)直流供電的設(shè)計(jì)
2.2.3 信號(hào)傳輸方式間的分析與選擇
2.3 抑制共模電壓的濾波電路設(shè)計(jì)
2.3.1 共模電壓的弊端
2.3.2 濾波電路的設(shè)計(jì)
2.3.3 濾波電路的仿真
2.4 本章小結(jié)
第三章 潛油電泵井下系統(tǒng)研究
3.1 井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的位置分布
3.2 井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)的測(cè)量機(jī)理
3.3 井下供電電路
3.4 井下采集調(diào)理電路
3.4.1 入口溫度
3.4.2 電機(jī)繞組溫度
3.4.3 入口壓力與出口壓力
3.4.4 機(jī)組振動(dòng)加速度
3.5 井下分時(shí)工作體制研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 潛油電泵地面系統(tǒng)研究
4.1 下位機(jī)電路設(shè)計(jì)
4.1.1 地面供電電源
4.1.2 地面數(shù)據(jù)采集處理電路
4.1.3 地面時(shí)鐘電路
4.1.4 地面SD卡存儲(chǔ)器電路
4.1.5 地面報(bào)警器電路
4.1.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路
4.2 地面三相電抗器設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 井下動(dòng)態(tài)工況在線監(jiān)控軟件
4.3.2 歷史數(shù)據(jù)處理軟件
4.4 本章小結(jié)
第五章 潛油電泵無(wú)線通信技術(shù)研究
5.1 無(wú)線通信技術(shù)研究背景及意義
5.2 無(wú)線通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
5.3 XBEE蜂巢總網(wǎng)設(shè)計(jì)
5.4 微控制器設(shè)計(jì)原理
5.5 GPRS通信模組設(shè)計(jì)
5.5.1 GPRS概述
5.5.2 硬件終端設(shè)計(jì)
5.6 操作原理與功能實(shí)現(xiàn)
5.7 本章小結(jié)
第六章 潛油電泵機(jī)組的長(zhǎng)期工作可靠性研究
6.1 可靠性研究的背景及意義
6.2 潛油電泵機(jī)組故障的原因分析
6.3 長(zhǎng)期工作可靠性的措施方案
6.4 本章小結(jié)
第七章 系統(tǒng)調(diào)試與試驗(yàn)
7.1 系統(tǒng)硬件圖
7.2 井下濾波模擬試驗(yàn)
7.3 井下分時(shí)電路試驗(yàn)
7.4 井下高溫試驗(yàn)
7.5 井下高壓試驗(yàn)
7.6 井下振動(dòng)試驗(yàn)
7.7 上位機(jī)軟件調(diào)試試驗(yàn)
7.8 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
8.1 總結(jié)
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析潛油電泵機(jī)組損壞的原因[J]. 于興國(guó). 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2017(15)
[2]基于SIM800C的GPRS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓進(jìn),馬雙. 電子產(chǎn)品世界. 2016(11)
[3]基于Internet對(duì)潛油電泵溫度壓力的遠(yuǎn)程監(jiān)控[J]. 張宏偉,黨瑞榮. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(S1)
[4]高溫高壓井下壓力傳感器的補(bǔ)償與校正[J]. 黨瑞榮,張宏偉,宋楠,黨博,王登岳. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]油井動(dòng)液面遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J]. 陳思維. 石油石化節(jié)能. 2013(12)
[6]潛油電泵金屬波紋管儲(chǔ)油腔設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J]. 丁學(xué)光. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2013(11)
[7]基于二線制電流型變送的電阻式傳感器測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 羅茂元. 電子制作. 2013(15)
[8]555時(shí)基電路的設(shè)計(jì)[J]. 王靜. 電子世界. 2013(18)
[9]基于Zigbee的低功耗無(wú)線頂板壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 張曉光,景曉軍,陳治國(guó),王國(guó)慶. 煤礦安全. 2013(05)
[10]潛油電機(jī)設(shè)計(jì)方法研究及驗(yàn)證[J]. 徐永明,孟大偉,沙亮. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(07)
碩士論文
[1]潛油電泵井下溫度壓力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 葉欣.西安石油大學(xué) 2013
[2]基于GPRS,Xbee-Pro無(wú)線通信模塊組建的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用[D]. 郭航宇.武漢科技大學(xué) 2011
[3]井下數(shù)據(jù)采集與傳輸方法研究[D]. 王志平.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[4]井下工況狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 齊軍.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[5]潛油電泵井下多元測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 劉軍.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3247300
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 潛油電泵系統(tǒng)概述
1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 國(guó)外進(jìn)展情況
1.3.2 國(guó)內(nèi)進(jìn)展情況
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 潛油電泵井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理
2.2 井下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電與信號(hào)傳輸復(fù)用體制
2.2.1 供電方式間的分析與選擇
2.2.2 星點(diǎn)直流供電的設(shè)計(jì)
2.2.3 信號(hào)傳輸方式間的分析與選擇
2.3 抑制共模電壓的濾波電路設(shè)計(jì)
2.3.1 共模電壓的弊端
2.3.2 濾波電路的設(shè)計(jì)
2.3.3 濾波電路的仿真
2.4 本章小結(jié)
第三章 潛油電泵井下系統(tǒng)研究
3.1 井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置的位置分布
3.2 井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)的測(cè)量機(jī)理
3.3 井下供電電路
3.4 井下采集調(diào)理電路
3.4.1 入口溫度
3.4.2 電機(jī)繞組溫度
3.4.3 入口壓力與出口壓力
3.4.4 機(jī)組振動(dòng)加速度
3.5 井下分時(shí)工作體制研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 潛油電泵地面系統(tǒng)研究
4.1 下位機(jī)電路設(shè)計(jì)
4.1.1 地面供電電源
4.1.2 地面數(shù)據(jù)采集處理電路
4.1.3 地面時(shí)鐘電路
4.1.4 地面SD卡存儲(chǔ)器電路
4.1.5 地面報(bào)警器電路
4.1.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路
4.2 地面三相電抗器設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 井下動(dòng)態(tài)工況在線監(jiān)控軟件
4.3.2 歷史數(shù)據(jù)處理軟件
4.4 本章小結(jié)
第五章 潛油電泵無(wú)線通信技術(shù)研究
5.1 無(wú)線通信技術(shù)研究背景及意義
5.2 無(wú)線通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
5.3 XBEE蜂巢總網(wǎng)設(shè)計(jì)
5.4 微控制器設(shè)計(jì)原理
5.5 GPRS通信模組設(shè)計(jì)
5.5.1 GPRS概述
5.5.2 硬件終端設(shè)計(jì)
5.6 操作原理與功能實(shí)現(xiàn)
5.7 本章小結(jié)
第六章 潛油電泵機(jī)組的長(zhǎng)期工作可靠性研究
6.1 可靠性研究的背景及意義
6.2 潛油電泵機(jī)組故障的原因分析
6.3 長(zhǎng)期工作可靠性的措施方案
6.4 本章小結(jié)
第七章 系統(tǒng)調(diào)試與試驗(yàn)
7.1 系統(tǒng)硬件圖
7.2 井下濾波模擬試驗(yàn)
7.3 井下分時(shí)電路試驗(yàn)
7.4 井下高溫試驗(yàn)
7.5 井下高壓試驗(yàn)
7.6 井下振動(dòng)試驗(yàn)
7.7 上位機(jī)軟件調(diào)試試驗(yàn)
7.8 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
8.1 總結(jié)
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析潛油電泵機(jī)組損壞的原因[J]. 于興國(guó). 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2017(15)
[2]基于SIM800C的GPRS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓進(jìn),馬雙. 電子產(chǎn)品世界. 2016(11)
[3]基于Internet對(duì)潛油電泵溫度壓力的遠(yuǎn)程監(jiān)控[J]. 張宏偉,黨瑞榮. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(S1)
[4]高溫高壓井下壓力傳感器的補(bǔ)償與校正[J]. 黨瑞榮,張宏偉,宋楠,黨博,王登岳. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]油井動(dòng)液面遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J]. 陳思維. 石油石化節(jié)能. 2013(12)
[6]潛油電泵金屬波紋管儲(chǔ)油腔設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J]. 丁學(xué)光. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2013(11)
[7]基于二線制電流型變送的電阻式傳感器測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 羅茂元. 電子制作. 2013(15)
[8]555時(shí)基電路的設(shè)計(jì)[J]. 王靜. 電子世界. 2013(18)
[9]基于Zigbee的低功耗無(wú)線頂板壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 張曉光,景曉軍,陳治國(guó),王國(guó)慶. 煤礦安全. 2013(05)
[10]潛油電機(jī)設(shè)計(jì)方法研究及驗(yàn)證[J]. 徐永明,孟大偉,沙亮. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(07)
碩士論文
[1]潛油電泵井下溫度壓力在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 葉欣.西安石油大學(xué) 2013
[2]基于GPRS,Xbee-Pro無(wú)線通信模塊組建的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用[D]. 郭航宇.武漢科技大學(xué) 2011
[3]井下數(shù)據(jù)采集與傳輸方法研究[D]. 王志平.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[4]井下工況狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 齊軍.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[5]潛油電泵井下多元測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 劉軍.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3247300
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