数字油田井口参数仿真系统监控软件设计与实现

发布时间：2017-06-02 19:16

  本文关键词：数字油田井口参数仿真系统监控软件设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对油田现场存在的通信设备铺设费时费力、现场调试设备难度大、成本高、现场作业危险等问题,本文搭建了数字油田井口参数仿真系统,设计了符合该系统的监控软件,模拟了数字化油田示功图数据的传输过程。首先通过对油田现场油井的采油状况进行分析,阐述了仿真系统的功能需求和关键技术,搭建了基于油田井口参数的仿真系统平台,对系统总体方案进行了详细设计;根据该仿真系统的功能需求,分别从系统管理平台界面模块、监控软件与信号源设备平台界面模块以及监控软件与RTU设备平台界面模块等三个方面完成了监控软件的界面设计;其次,对F8913 ZigBee数据传输模块的通信协议和Modbus通信协议进行研究,同时设计了适合该系统的通信协议,基于对示功图数据处理的需求完成了数据传输的流程设计;然后,在VS2010开发环境下,采用C#语言进行了监控软件的编程工作;最后,结合硬件系统的搭建和软件系统的设计,完成了示功图数字信号和模拟信号的测试以及示功图数据存储的测试,最终完成了数字油田井口参数仿真系统监控软件的设计与实现。实验结果表明,该仿真系统的平台搭建合理,监控软件的设计满足需求、运行良好,示功图呈近似于平行四边形的形状,曲线趋势符合原始数据的规律。系统的正确运行为实现在实验室或生产企业初步完成现场设备联调和加强油田现场事故的应急处理能力的目标做好了准备,为最终实现油田现场设备的快速调试和减少现场调试的工作量奠定了基础。
【关键词】：数字油田 监控软件 ZigBee通信 数据采集
【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】：TP311.52;TP277
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文的研究背景和意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 数字油田监控系统国内外发展现状11-13
• 1.2.1 国内发展现状11-12
• 1.2.2 国外发展现状12-13
• 1.3 论文研究的主要内容与篇章结构安排13-15
• 1.3.1 论文研究的主要内容13
• 1.3.2 论文的篇章结构安排13-15
• 第二章 数字油田井口参数仿真系统的总体设计方案15-22
• 2.1 仿真系统的需求分析15-16
• 2.1.1 数字油田井口参数的需求分析15
• 2.1.2 仿真信号源的需求分析15-16
• 2.2 仿真系统的功能设计16-17
• 2.2.1 仪表的功能设计16-17
• 2.2.2 仿真信号源的功能设计17
• 2.3 仿真系统的总体设计17-21
• 2.3.1 系统的硬件平台17-18
• 2.3.2 系统的软件平台18-19
• 2.3.3 系统总体平台搭建19
• 2.3.4 系统的关键技术19-21
• 2.3.5 系统的特点分析21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 仿真系统监控软件的设计22-39
• 3.1 需求分析22-24
• 3.1.1 需求概述22
• 3.1.2 整体功能分析22-23
• 3.1.3 可行性分析23-24
• 3.2 功能模块的分析与设计24-28
• 3.2.1 系统管理模块24-26
• 3.2.2 MSSC功能模块设计26-27
• 3.2.3 MSRC功能模块设计27-28
• 3.3 监控软件平台设计28-37
• 3.3.1 界面设计29-33
• 3.3.2 数据传输流程设计33-37
• 3.4 运行环境与协议规范37-38
• 3.4.1 运行环境37-38
• 3.4.2 协议规范及标准38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 软硬件设备通信协议的设计和数据处理39-52
• 4.1 通信协议的设计39-47
• 4.1.1 F8913 ZigBee模块的通信协议简介39-41
• 4.1.2 Modbus通信协议简介41-43
• 4.1.3 监控软件与信号源通信协议设计43-45
• 4.1.4 监控软件与RTU通信协议设计45-47
• 4.2 数据处理47-51
• 4.2.1 数据的存储设计47-48
• 4.2.2 数据的处理过程48-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 仿真系统监控软件的实现与测试52-69
• 5.1 系统硬件设备程序的下载与调试52-55
• 5.2 监控软件与信号源通信平台的实现与测试55-60
• 5.2.1 示功图数据数字信号的测试55-59
• 5.2.2 示功图数据模拟信号的测试59-60
• 5.3 通信模块的测试60-63
• 5.3.1 仪表与手操器模块通信的测试60-62
• 5.3.2 仪表与RTU模块通信的测试62-63
• 5.4 监控软件与RTU通信平台的实现与测试63-67
• 5.4.1 仪表基本数据采集63-64
• 5.4.2 仪表常规数据采集64-65
• 5.4.3 RTU基本数据采集65-66
• 5.4.4 示功图数据采集66-67
• 5.4.5 数据库模块67
• 5.5 测试结果分析67
• 5.6 本章小结67-69
• 第六章 结束语69-71
• 6.1 总结69
• 6.2 展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表论文及获奖75-76

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