本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的抽油機(jī)工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 抽油機(jī) 數(shù)據(jù)采集 無(wú)線傳輸 STM32

【摘要】：依據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化油田建設(shè)的需要,以及對(duì)國(guó)家能源節(jié)約戰(zhàn)略的積極響應(yīng),針對(duì)油田監(jiān)控行業(yè)現(xiàn)存問(wèn)題,以游梁式抽油機(jī)為代表,為其設(shè)計(jì)了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的抽油機(jī)工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該抽油機(jī)工況監(jiān)控系統(tǒng)兼具抽油機(jī)電參數(shù)采集、遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸及抽油機(jī)示功圖繪制功能。為更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,數(shù)據(jù)終端主控芯片采用高性能的STM32處理器;選用專用的電能計(jì)量芯片完成電力參數(shù)的測(cè)量;遠(yuǎn)程功能的實(shí)現(xiàn)依賴于ZigBee傳感技術(shù)與GPRS無(wú)線通信技術(shù)的融合,使其在短距離依靠ZigBee技術(shù)進(jìn)行快速有效的傳輸,而對(duì)于遠(yuǎn)距離的傳輸技術(shù)則采用GPRS無(wú)線通信技術(shù),使遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸更加可靠。同時(shí)抽油機(jī)井故障階段的有效信息也可通過(guò)該遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)上傳至監(jiān)控室,便于工作人員進(jìn)行故障確認(rèn)與排除,極大程度地提高生產(chǎn)管理的科學(xué)性和有效性。論文分別對(duì)該無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所包括的示功圖采集模塊、電參數(shù)測(cè)量模塊以及無(wú)線通信技術(shù)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并根據(jù)各模塊不同的功能特性對(duì)其所需的具體器件選型,以及軟、硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。例如,示功圖采集模塊設(shè)計(jì)了載荷與位移傳感器,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸,實(shí)現(xiàn)載荷、位移信息的無(wú)線采集。硬件設(shè)計(jì)方面,采用CS5463專用電能計(jì)量芯片作為電參數(shù)測(cè)量模塊的核心。并重點(diǎn)講解了STM32與CS5463之間的SPI通訊;在無(wú)線通信模塊部分,進(jìn)行了ZigBee無(wú)線通信模塊和GPRS無(wú)線通信模塊的選型。在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中采用C#語(yǔ)言進(jìn)行了人機(jī)界面的設(shè)計(jì)。經(jīng)測(cè)試,此系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于油田有桿抽油設(shè)備的監(jiān)控,使油田采油工不用頻繁的巡井,降低采油工的勞動(dòng)強(qiáng)度,克服手工繪制示功圖時(shí)的不準(zhǔn)確性以及人工參數(shù)測(cè)量伴隨的人為測(cè)量誤差。使其在油田抽油機(jī)井科學(xué)管理方面具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。
【關(guān)鍵詞】：抽油機(jī) 數(shù)據(jù)采集 無(wú)線傳輸 STM32
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 論文背景及研究意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀10
• 1.3 本文所做的工作10-12
• 第二章 抽油機(jī)無(wú)線工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)12-18
• 2.1 抽油機(jī)的工作原理12-14
• 2.2 抽油機(jī)示功圖的分析與研究14-16
• 2.3 抽油機(jī)無(wú)線工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計(jì)16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 第三章 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)18-24
• 3.1 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)18-21
• 3.1.1 Zig Bee技術(shù)簡(jiǎn)介18-19
• 3.1.2 Zig Bee的組成及其自組網(wǎng)19
• 3.1.3 Zig Bee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>19-21
• 3.2 GPRS無(wú)線通信技術(shù)21-23
• 3.2.1 GPRS通信原理21-22
• 3.2.2 GPRS通信協(xié)議22-23
• 3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接到Internet的方式23
• 3.4 本章小結(jié)23-24
• 第四章 抽油機(jī)無(wú)線工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)24-42
• 4.1 電力參數(shù)采集模塊的設(shè)計(jì)24-28
• 4.1.1 電力參數(shù)測(cè)量原理24-26
• 4.1.2 CS5463測(cè)量電路26-27
• 4.1.3 CS5463前端采集電路27-28
• 4.2 載荷傳感器的設(shè)計(jì)28-30
• 4.2.1 載荷測(cè)量原理28-29
• 4.2.2 載荷采集電路29-30
• 4.3 位移傳感器的設(shè)計(jì)30-35
• 4.3.1 位移測(cè)量原理30-34
• 4.3.2 位移采集電路34-35
• 4.4 主控模塊的設(shè)計(jì)35-37
• 4.5 無(wú)線通信模塊的設(shè)計(jì)37-39
• 4.6 系統(tǒng)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)39
• 4.7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)39-40
• 4.8 電源模塊的設(shè)計(jì)40
• 4.9 本章小結(jié)40-42
• 第五章 抽油機(jī)無(wú)線工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)42-52
• 5.1 主程序的設(shè)計(jì)42-43
• 5.2 電力參數(shù)采集模塊程序的設(shè)計(jì)43-45
• 5.3 示功圖采集模塊的程序設(shè)計(jì)45-48
• 5.4 無(wú)線通信模塊程序設(shè)計(jì)48-50
• 5.5 抽油機(jī)上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)50-51
• 5.6 本章小結(jié)51-52
• 第六章 抽油機(jī)無(wú)線工況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試52-60
• 6.1 系統(tǒng)硬件電路組建52-53
• 6.2 系統(tǒng)的硬件調(diào)試53-55
• 6.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試55-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65

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本文編號(hào)：1084165