数字油田井口参数仿真系统的设计与实现

发布时间：2017-09-23 18:12

  本文关键词：数字油田井口参数仿真系统的设计与实现

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【摘要】：随着数字油田的发展,井口参数智能采集监控系统在各个油田得到了广泛的应用。井口参数通常包括:角位移、载荷、变频器的转矩、功率以及电量采集模块的电流、功率等。通过这些参数可以绘制出示功图、电流图、功率图、转矩图,可直观反映井口状况。本文设计的数字油田井口参数仿真系统不仅可以模拟油田现场的各项井口参数,还可以模拟油田现场井口参数自动化采集、传送的整体运行流程,能够反映数字油田的实际运行情况。数字油田井口参数仿真系统的设计包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括:CPU、电源电路、复位电路、JTAG电路、RS232串口电路、RS485串口电路、网口电路、AO电路、DI电路、DO电路。本设计选取了AT91SAM7X512芯片作为仿真系统的CPU,AO电路仿真角位移和载荷,RS485电路仿真变频器和电量采集模块,DI电路和DO电路仿真数字信号以实现本地控制、远程控制、启停泵控制、报警控制等。软件设计在ADS环境下进行,使用C语言编程,实现各项井口参数的仿真与传输等功能。数字油田井口参数仿真系统,使研发人员可以在实验室中完成对现场情况的模拟,便于研发与调试,同时,仿真系统可以为现场的调试安装与故障排除提供指导,降低了成本,提高了工作效率。
【关键词】：数字油田 井口参数 仿真系统
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE938;TP391.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 论文研究的背景和意义7
• 1.2 国内外研究现状7-11
• 1.3 论文研究内容11
• 1.4 技术路线11
• 1.5 论文组织框架11-13
• 第二章 数字油田井口参数仿真系统的总体设计13-19
• 2.1 仿真系统的需求分析13-17
• 2.1.1 信号源13-15
• 2.1.2 通信系统15-17
• 2.2 仿真系统的总体设计17-18
• 2.2.1 仿真系统的概要设计17
• 2.2.2 仿真系统的详细设计17-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第三章 数字油田井口参数仿真系统的硬件设计19-35
• 3.1 硬件开发工具19
• 3.2 原理图设计19-30
• 3.2.1 CPU及外围电路21-24
• 3.2.2 电源电路24
• 3.2.3 RS232串口电路24-25
• 3.2.4 RS485串口电路25-26
• 3.2.5 网口电路26-28
• 3.2.6 AO电路28
• 3.2.7 DI电路28-29
• 3.2.8 DO电路29-30
• 3.3 PCB设计30-33
• 3.4 电路板焊接与测试33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 数字油田井口参数仿真系统的软件设计35-46
• 4.1 ADS1.2 软件简介35
• 4.2 系统软件程序设计35-45
• 4.2.1 底层驱动程序设计35
• 4.2.2 RS485串口通信程序设计35-38
• 4.2.3 自定义通信协议设计38-40
• 4.2.4 网口程序设计40-41
• 4.2.5 AO程序设计41-42
• 4.2.6 DI程序设计42-44
• 4.2.7 DO程序设计44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 数字油田井口参数仿真系统的调试与运行46-54
• 5.1 仿真系统应用程序下载与运行46-47
• 5.2 测试软件Modscan32简介47-49
• 5.3 仿真系统调试与实验49-52
• 5.3.1 DI测试与实验结果分析49-50
• 5.3.2 DO测试与实验结果分析50-51
• 5.3.3 载荷和角位移参数仿真51-52
• 5.3.4 变频器与电量采集模块参数仿真52
• 5.4 本章小结52-54
• 第六章 总结与展望54-56
• 6.1 总结54-55
• 6.2 展望55-56
• 致谢56-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间发表论文59-60

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本文编号：906732