本文關(guān)鍵詞：石油鉆井設(shè)備檢測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石油是重要的不可再生能源,關(guān)乎國(guó)家發(fā)展和國(guó)防安全。石油鉆井工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、地處偏遠(yuǎn)、人員管理不便,大型復(fù)雜而耗資巨大的系統(tǒng)工程時(shí)刻面臨著油氣泄露和工程事故的風(fēng)險(xiǎn)。綜合錄井系統(tǒng)集成了現(xiàn)代傳感、應(yīng)用電子、氣液相色譜分析及地質(zhì)評(píng)測(cè)等技術(shù)為一體,可有效監(jiān)測(cè)多種鉆井設(shè)備,是開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)石油氣資源、實(shí)時(shí)跟蹤建井過(guò)程、預(yù)報(bào)井下故障、降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)、輔助生產(chǎn)管理的有力工具。其中,出口入口溫度、轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速、井深等參數(shù)是評(píng)估鉆井進(jìn)展?fàn)顟B(tài)的重要指標(biāo)。目前,市場(chǎng)上使用的錄井硬件設(shè)備以集中式或者現(xiàn)場(chǎng)總線方式運(yùn)行,無(wú)線傳輸主要集中在原始信號(hào)采集或者后臺(tái)計(jì)算中心,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的錄井信號(hào)處理和設(shè)備間無(wú)線傳輸涉及不多。為了解決現(xiàn)有有線式綜合錄井系統(tǒng)搭建時(shí)工作繁重的問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)更有效的監(jiān)控、保障鉆井作業(yè)的安全進(jìn)行,本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種用于石油鉆井設(shè)備檢測(cè)的無(wú)線錄井系統(tǒng)。首先,基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)分析了適于鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信頻段和通信方式,結(jié)合平臺(tái)參數(shù)采集設(shè)備制定了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案；其次,基于模塊化方法開(kāi)發(fā)了硬件系統(tǒng),以一板多功能的形式完成了AD、脈沖、編碼三種節(jié)點(diǎn)和無(wú)線中心站的研制,并進(jìn)行了硬件封裝和能源供給設(shè)計(jì)；再次,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)制定合理的通信數(shù)據(jù)包格式,開(kāi)發(fā)與無(wú)線硬件系統(tǒng)配套的嵌入式和PC端上位機(jī)的軟件系統(tǒng)；最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng)測(cè)試和新疆油田工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,驗(yàn)證并完善了系統(tǒng)功能。研究表明,系統(tǒng)的無(wú)線節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)模擬、脈沖、編碼三類(lèi)鉆井平臺(tái)設(shè)備參數(shù)的檢測(cè),完成AD采集(出口入口溫度檢測(cè))、脈沖測(cè)頻(轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速測(cè)量)、編碼四倍頻及鑒相(井深分析)等功能；通過(guò)可靠的通信模式保障,無(wú)線中心站將數(shù)據(jù)傳至后臺(tái)PC端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和數(shù)據(jù)管理,從而穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)�？傊�,所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有裝卸便捷、集成度高、可靠性強(qiáng)、能耗低等優(yōu)點(diǎn),能與現(xiàn)有應(yīng)用和設(shè)備無(wú)縫連接,可滿(mǎn)足實(shí)際工程應(yīng)用的需求,為鉆井平臺(tái)數(shù)據(jù)采集和分析提供了一種頗有前景的解決方案。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 錄井系統(tǒng) 時(shí)分多址 石油鉆井
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE92;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品及技術(shù)現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要工作12-14
• 2 基于WSN的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 WSN技術(shù)概述14-20
• 2.1.1 WSN的構(gòu)成及應(yīng)用14-16
• 2.1.2 WSN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析16-17
• 2.1.3 適用于鉆井現(xiàn)場(chǎng)的WSN通信技術(shù)比較17-20
• 2.1.4 基于TDMA的通信模式設(shè)計(jì)20
• 2.2 鉆井平臺(tái)參數(shù)及采集設(shè)備20-23
• 2.2.1 模擬量信號(hào)采集21
• 2.2.2 數(shù)字量脈沖信號(hào)采集21
• 2.2.3 數(shù)字量編碼信號(hào)采集21-23
• 2.3 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)23-24
• 2.3.1 需求分析23
• 2.3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 基于模塊化的無(wú)線節(jié)點(diǎn)及中心站設(shè)計(jì)25-33
• 3.1 硬件電路設(shè)計(jì)25-30
• 3.1.1 電源模塊設(shè)計(jì)25-26
• 3.1.2 AD模塊設(shè)計(jì)26-28
• 3.1.3 脈沖編碼模塊設(shè)計(jì)28-29
• 3.1.4 微處理模塊設(shè)計(jì)29
• 3.1.5 通信模塊設(shè)計(jì)29-30
• 3.2 硬件版圖及實(shí)物30-32
• 3.2.1 PCB版圖設(shè)計(jì)及封裝30-32
• 3.2.2 無(wú)線中心站32
• 3.2.3 無(wú)線節(jié)點(diǎn)32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)33-44
• 4.1 功能規(guī)劃33
• 4.2 軟件實(shí)現(xiàn)33-43
• 4.2.1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)包格式34-35
• 4.2.2 中心站-節(jié)點(diǎn)MCU控制35-38
• 4.2.3 CPLD測(cè)頻及編碼38-41
• 4.2.4 上位機(jī)41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析44-56
• 5.1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試驗(yàn)證44-48
• 5.1.1 AD調(diào)試與標(biāo)定45
• 5.1.2 脈沖調(diào)試與標(biāo)定45-46
• 5.1.3 編碼調(diào)試與標(biāo)定46-48
• 5.2 工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用48-53
• 5.2.1 工程AD信號(hào)測(cè)試50-51
• 5.2.2 工程脈沖信號(hào)測(cè)試51-52
• 5.2.3 工程編碼信號(hào)測(cè)試52-53
• 5.3 系統(tǒng)功能總結(jié)53-55
• 5.3.1 系統(tǒng)功能指標(biāo)53-54
• 5.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用前景分析54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況61-62
• 致謝62-63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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2 陳曉榮;陳淑芬;楊甫勤;;增量式編碼器的相位編碼細(xì)分研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2007年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 方效林;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集若干問(wèn)題的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉會(huì)靜;基于能量約束的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議的研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：石油鉆井設(shè)備檢測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：307744