智能油田无线远程监控系统

发布时间：2019-10-02 11:02

【摘要】：随着通讯技术的迅速发展,实时、高效地获取油井现场的监测数据己成为一种趋势。但由于油田现场地理环境的特殊性,油井多分布在人迹罕至的地方,传统的通讯监控技术存在效率低,成本高的问题,已经不能满足油田特殊的现场环境要求,基于无线通讯技术的监控系统具有成本、功耗较低,安装方便的诸多优点,能够大大提高油田的自动化管理水平。本文设计了一种基于433MHz频段短距离无线通信和GPRS远程无线通信相互配合的油田监控系统方案。监控系统分为三个层级：现场采集层、中间传输层和监控管理层。在现场采集层：油井现场的压力、温度变送器定时采集输油管道内部的油压、油温等参数,并通过433MHz通信频段的无线模块发送给远程测控终端RTU；在中间传输层：远程测控终端RTU收集到单井上的油压、油温等信息通过GPRS的方式发送至油田局域网,进而发送到局域网内的监控中心服务器上；在监控管理层：服务器通过固定的IP地址和网络端口号接收远程测控终端RTU传来的压力、温度等数据,并通过软件实时显示。油田技术人员对数据进行分析处理并进行异常情况判断、生产效率评估等。系统采用了超低功耗和高精度的设计思想。硬件上选用MSP430系列单片机作为微控制器MCU,电路设计在满足系统功能要求的前提下选用功耗较低的外围器件,同时利用MOSFET的开关特性设计了一整套电源管理电路来降低系统静态功耗；软件系统在IAR环境下用C语言进行开发,在兼顾系统整体功能的同时,设计了传感器后期温度补偿和非线性校正算法,保证系统具有较高的测量精度。
【图文】：

２．２监控系统总体设计逡逑２．２．１系统总体架构逡逑油田无线监控系统的整体架构如图２－１所示：逡逑如图２－１所示，，油田无线监控系统可分为Ｈ个层次：逡逑（１）

除了上面的选型依据，ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０单片机同时具备４３０系列共有的低功逡逑耗、高性能等特点［２５］。下文将介绍ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０的具体功能和应用方法。逡逑ＭＳＰ４３０Ｆ４２５０单片机最小系统电路如图３－５所示：逡逑逦１逦ＪＴＡＧ逡逑±１６Ｖ逦々逦＋３－Ｗ邋Ｉ逦＇沈逡逑ＧＮＤ逦１逡逑逦＾邋ＴＤＯ／ＴＤＩ逦Ｐ５．４／ＣＯＭ３邋—＾—逡逑ｒｉＲ１２逦逦１■了ＤＵＴＣＬＫ逦Ｐ５．３／ＣＯＭ２邋ｊｊ逡逑Ｒ巧ＥＴ邋Ｕ邋灥Ｋ逦４邋ＴＭＳ逦Ｐ５．２／ＣＯＭ１邋￣＾—逡逑Ｕ邋＂邋Ａ逦￣Ｒ＾Ｔ逦＾邋ＴＣＫ逦ＣＯＭＯ邋——逡逑＾逦＾逦＇逦盼。逦：逦邋＾逦ＲＳＴ／ＮＭｌ逦Ｐ２．０／Ｓ１３逦—逡逑主邋Ｃ５逦＋３．６女１逦＾逦ＤＶＣＣ逦Ｐ２．１／Ｓ１２逦—岩＿逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE938;TP277

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本文编号：2544899