设备数字化分析管理平台研究与应用
发布时间：2021-11-26 23:09
油田生产过程中,有许多生产设备需要检测,并需要设计复杂多样的养护方案,由于人工检测设备的能力有限,所以很难给出准确的养护计划,而物联网技术恰好可以弥补这个不足。本文尝试应用物联网技术来对油田生产设备的运转情况进行监测并给出合理的养护决策。针对物联网技术在油田生产设备监控中的应用,本文展开了如下研究:（1）对信息化采集仪器进行了研究,设计出了适用于油田设备的信息采集仪硬件结构,并采用自动化技术、嵌入式技术和数控加工技术,自主设计、研发并实现了双模RTU终端装置,拓宽了传输总线,丰富数据接口、降低CPU使用效率,提高了传输速度;（2）考虑现场设备的实际情况,设计出适用于前端设备的嵌入式软件。针对于温度、压力、电流、电压等特定环境的模拟信号,采用模拟信号数据采集算法将模拟信号通过单次或多次扫描,转换成在存储、运输时所需的数字信号。通过这个方式,可以快速采集模拟信号,提高数据精准度。运用卫星数据采集算法,通过下载GPS和北斗星历,对比其信号质量和数量,在GPS、北斗、双模定位中选定合适的定位模式,达到定位速度快、定位精度高的目的;（3）以油田生产中设备养护的实际情况为基础,采用Visual S...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１设备类型分类图??Ｆｉｇ．２．１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?Ｔｙｐｅ??
器采集监测设备的温度信息，通过ＧＰＲＳ网络将设备的位置、温度等信息发送至服务器，??以便工作人员及时了解设备的运行情况，为设备的养护和维修提供有效的参考依据。设??备信息采集仪的结构原理示意图如图２．２所示。??Ｔｒ??温度传感器Ｉ￣－ＩＩ?｜｜－——［ｉｆ??，?ｉ?处??振动传感器Ｉ￣－理??器??ｏｐｓａｆｅｉｌ￣￣－ＩＩ?ＩＩ—??图２．２设备信息采集仪的结构图??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?Ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ??２．２．２采集仪结构??设备信息采集仪主要由主机、ＧＳＭ天线、ＧＰＳ定位器、温度传感器等部分组成。??如图２．３所示为设备信息采集仪的结构示意简图。??－１０－??
图２．４系统结构图??Ｆｉｇ＿２＿４?Ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??如图２．４所示，双模式新型ＲＴＵ节点模块在硬件结构上主要由采样ＣＰＵ、数传ＣＰＵ??及外围电路三部分组成。ＣＰＵ主要用于搜集数据和处理数据，精确监控设备各项数字信??号和模拟信号，采样ＣＰＵ提供一种宽泛接口可以双制式采集数据信息。数传ＣＰＵ主要??用于数据传输过程中的计算，在电路设计上采用双模块混合定位的模式，同时兼容ＧＰＳ??和ＢＤ２代数据信息，并可进行无缝切换。为了保证数据的精准度，该ＲＴＵ通过双模块??回传的结构进行数据传输。外围电路主要是根据每台监控设备的需求选择性开启，通过??外围电路可以监测设备的运行时间、运行里程、设备坐标位置、设备温度等方面内容。??２．３．２各模块电气结构设计??本小节内容将分别介绍处理器、ＯＬＥＤ液晶接口，存储器，ＧＳＭ通信以及电源稳??压模块的电气设计。??―、处理器的选择??如图２．５所示，处理器采用ＡＲＭ?Ｃｏｒｔｅｘ?Ａ９四核处理器，结合了?ｃｏｒｔｅｘ应用级架构??以及用于可扩展性能的多处理能力的ＡＲＭ处理器
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能油田建设中的关键技术研究与应用[J]. 王利君. 中国管理信息化. 2017(07)
[2]无线传感器网络用于油田数字化管理系统[J]. 康凯. 油气田地面工程. 2015(07)
[3]数字油田在中国及其发展[J]. 高志亮,石玉江,王娟,杨倬,姚卫华,高倩. 石油科技论坛. 2015(03)
[4]物联网技术在数字油田中的应用[J]. 万军,王洪元. 石油化工自动化. 2015(01)
[5]基于WSN的数据传输现场监控设计[J]. 王丽彬. 油气田地面工程. 2014(12)
[6]基于物联网技术的油田数字化建设[J]. 彭越. 油气田地面工程. 2014(04)
[7]分析GPS在油田井位测量上的应用[J]. 杨阳. 中国石油和化工标准与质量. 2014(02)
[8]油气田物联网系统单井数字化建设[J]. 李颖. 油气田地面工程. 2013(12)
[9]基于物联网的智能井场数据传输系统[J]. 容涛,张乃禄,刘祥周,胡长岭,李选锋. 油气田地面工程. 2013(09)
[10]物联网技术在中原油田的应用前景[J]. 唐慧锦. 信息安全与技术. 2013(04)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的油田车辆管理系统的研究与应用[D]. 于铁成.大庆石油学院 2010
硕士论文
[1]物联网技术在油田生产中的应用研究[D]. 崔降宇.东北石油大学 2013
[2]基于GPS GPRS通讯的嵌入式车载终端的研制[D]. 曹忠成.中国石油大学 2008
[3]大庆油田有限责任公司数字油田模式与发展战略研究[D]. 王权.天津大学 2003
本文编号：3521102
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１设备类型分类图??Ｆｉｇ．２．１?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?Ｔｙｐｅ??
器采集监测设备的温度信息，通过ＧＰＲＳ网络将设备的位置、温度等信息发送至服务器，??以便工作人员及时了解设备的运行情况，为设备的养护和维修提供有效的参考依据。设??备信息采集仪的结构原理示意图如图２．２所示。??Ｔｒ??温度传感器Ｉ￣－ＩＩ?｜｜－——［ｉｆ??，?ｉ?处??振动传感器Ｉ￣－理??器??ｏｐｓａｆｅｉｌ￣￣－ＩＩ?ＩＩ—??图２．２设备信息采集仪的结构图??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?Ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ??２．２．２采集仪结构??设备信息采集仪主要由主机、ＧＳＭ天线、ＧＰＳ定位器、温度传感器等部分组成。??如图２．３所示为设备信息采集仪的结构示意简图。??－１０－??
图２．４系统结构图??Ｆｉｇ＿２＿４?Ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??如图２．４所示，双模式新型ＲＴＵ节点模块在硬件结构上主要由采样ＣＰＵ、数传ＣＰＵ??及外围电路三部分组成。ＣＰＵ主要用于搜集数据和处理数据，精确监控设备各项数字信??号和模拟信号，采样ＣＰＵ提供一种宽泛接口可以双制式采集数据信息。数传ＣＰＵ主要??用于数据传输过程中的计算，在电路设计上采用双模块混合定位的模式，同时兼容ＧＰＳ??和ＢＤ２代数据信息，并可进行无缝切换。为了保证数据的精准度，该ＲＴＵ通过双模块??回传的结构进行数据传输。外围电路主要是根据每台监控设备的需求选择性开启，通过??外围电路可以监测设备的运行时间、运行里程、设备坐标位置、设备温度等方面内容。??２．３．２各模块电气结构设计??本小节内容将分别介绍处理器、ＯＬＥＤ液晶接口，存储器，ＧＳＭ通信以及电源稳??压模块的电气设计。??―、处理器的选择??如图２．５所示，处理器采用ＡＲＭ?Ｃｏｒｔｅｘ?Ａ９四核处理器，结合了?ｃｏｒｔｅｘ应用级架构??以及用于可扩展性能的多处理能力的ＡＲＭ处理器
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能油田建设中的关键技术研究与应用[J]. 王利君. 中国管理信息化. 2017(07)
[2]无线传感器网络用于油田数字化管理系统[J]. 康凯. 油气田地面工程. 2015(07)
[3]数字油田在中国及其发展[J]. 高志亮,石玉江,王娟,杨倬,姚卫华,高倩. 石油科技论坛. 2015(03)
[4]物联网技术在数字油田中的应用[J]. 万军,王洪元. 石油化工自动化. 2015(01)
[5]基于WSN的数据传输现场监控设计[J]. 王丽彬. 油气田地面工程. 2014(12)
[6]基于物联网技术的油田数字化建设[J]. 彭越. 油气田地面工程. 2014(04)
[7]分析GPS在油田井位测量上的应用[J]. 杨阳. 中国石油和化工标准与质量. 2014(02)
[8]油气田物联网系统单井数字化建设[J]. 李颖. 油气田地面工程. 2013(12)
[9]基于物联网的智能井场数据传输系统[J]. 容涛,张乃禄,刘祥周,胡长岭,李选锋. 油气田地面工程. 2013(09)
[10]物联网技术在中原油田的应用前景[J]. 唐慧锦. 信息安全与技术. 2013(04)
博士论文
[1]基于无线传感器网络的油田车辆管理系统的研究与应用[D]. 于铁成.大庆石油学院 2010
硕士论文
[1]物联网技术在油田生产中的应用研究[D]. 崔降宇.东北石油大学 2013
[2]基于GPS GPRS通讯的嵌入式车载终端的研制[D]. 曹忠成.中国石油大学 2008
[3]大庆油田有限责任公司数字油田模式与发展战略研究[D]. 王权.天津大学 2003
本文编号：3521102
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