本文關(guān)鍵詞： 鉆柱 在線監(jiān)測 單片機 算法 Matlab仿真　出處：《揚州大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：石油鉆井井下的工作環(huán)境非常復(fù)雜,鉆柱和井壁、鉆頭和地質(zhì)層之間相互作用產(chǎn)生摩擦引起鉆柱的振動,鉆柱的異常振動會引起鉆頭卡鉆或者粘滑,而鉆柱異常振動時,扭矩波動也很大。這些威脅著井下作業(yè)安全,往往會導(dǎo)致鉆柱系統(tǒng)工具的斷裂或者失效,從而引發(fā)一系列工程事故,大大降低鉆井作業(yè)的效率,提高其成本。因此,設(shè)計研究一套鉆柱在線監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的。本文設(shè)計了一套以C8051F005單片機為核心的鉆柱在線監(jiān)測系統(tǒng),并研究了一種算法為以后的鉆柱故障診斷技術(shù)打下基礎(chǔ)。首先對鉆柱監(jiān)測進(jìn)行了分析并確定了總體設(shè)計方案,總體分為硬件和軟件兩大部分。硬件部分包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及報警系統(tǒng),本文采用振動傳感器和扭矩傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)過藍(lán)牙無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)串口通信功能,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及記錄和聲光報警。軟件部分設(shè)計了下位機程序和上位機程序,通過Matlab仿真非線性函數(shù)的曲線逼近,下位機程序設(shè)計了單片機程序,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸,上位機程序設(shè)計了鉆柱在線監(jiān)測系統(tǒng)的終端人機交互界面,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、顯示、記錄。Matlab仿真結(jié)果表明本文研究的算法的可行性和優(yōu)越性,室內(nèi)試驗結(jié)果表明本系統(tǒng)的實時性和可行性。同時,應(yīng)用無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)鉆柱的在線監(jiān)測,具體地為,利用波形圖實時顯示數(shù)據(jù)信號、顯示鉆柱正常與異常狀態(tài)、實時記錄數(shù)據(jù)以及聲光報警信號異常狀態(tài),使系統(tǒng)更加具有直觀性和形象性,是一套值得推廣應(yīng)用的鉆柱在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[Abstract]:This paper designs a set of drill string on - line monitoring system , which is composed of a data acquisition system , a signal transmission system , a data processing system and an alarm system .

【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE928

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本文編號：1483007