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油井井口压力、流量数据采集系统的设计与研究

作　者: 张帆
导　师: 毛建东
学　校: 北方民族大学
专　业: 计算机技术
关键词: 油井井口实时监控 RS485 STM32
分类号: TE938
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 49次
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内容摘要

油井井口压力和流量数据的实时监测对于油田保证高效和安全的生产开采有着非常重要的意义。采集到的井口数据对于分析油井的寿命和产量提供了科学依据。由于油井开采一般都在地理偏僻环境相对恶劣的地方，传统由人工方式进行现场巡井记录数据，分析抽油井工况信息，不仅效率低下，而且花费巨大。随着现代网络技术、传感器技术、微处理器技术的快速发展，同时针对当前油田油井数量快速增加的问题，数字化油田的建设需求迫在眉睫。本文针对油田油井监测的现状和存在的一些问题设计了一种井口数据实时采集监控系统；整个系统由井口硬件采集系统和上位机软件部分构成。前端井口采集控制硬件模块是整个系统的核心模块，采用意法半导体公司的32位高性能微处理器STM32F103RCT作为主控制器，该系统井口采集控制硬件电路主要由压力传感器模块、流量传感器模块，传感器信号调理模块，A/D转换模块，LCD显示控制模块，数据存储模块，时钟电路，RS485串口通讯模块组成；井口采集控制器主要功能为完成对传感器信号的调理，采集数据并通过LCD进行实时显示，通过触摸屏输入标定参数，存储采集到的数据，控制器通过RS485总线向上位机发送数据，本系统井口采集控制器和上位机之间的通讯协议采用工业标准的Modbus协议。上位机采用Visual Basic6.0进行程序设计，VB6.0具有设计程序，人机界面友好，串口访问便捷等优点。要求上位机程序能够对RS485总线上的采集控制器发送的数据进行轮巡，对井口数据以数值和曲线方式实时显示，存储数据，进行历史查询等功能。本系统的应用使员工可以轻松的采集监控井口的数据，对井口状况能够进行快速反馈处理，系统不仅可以提高油田的管理效率，降低了工人的工作量，而且可以提高了油井生产效率，减少了生产成本，增加了原油的产量。本系统具有一定的实用性和社会价值，是油田数字化建设的有效选择。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究目的及意义  7-8
  1.2 国内外发展现状  8-9
  1.3 课题主要研究内容  9-10
  1.4 本章小结  10-11
第二章井口参数监测系统的总体方案设计  11-14
  2.1 功能需求分析  11
  2.2 系统整体介绍及构建  11-12
  2.3 系统硬件介绍及结构图  12-13
  2.4 本章小结  13-14
第三章井口采集控制器的设计与实现  14-29
  3.1 硬件系统的选择  14-19
  3.2 硬件电路的设计与实现  19-27
  3.3 硬件系统设计总结  27-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章通讯协议及控制器软件的设计  29-39
  4.1 通讯协议的介绍  29-31
  4.2 井口采集控制器软件设计  31-37
  4.3 井口采集控制器实验结果  37-38
  4.4 本章小结  38-39
第五章上位机监控软件的设计  39-48
  5.1 上位机软件程序设计环境  39-40
  5.2 上位机监控程序设计  40-45
  5.3 上位机软件程序测试  45-47
  5.4 本章小结  47-48
结语  48-49
参考文献  49-51
致谢  51-52
个人简介  52-53
附录 1  53-54
附录 2  54-76

油井井口压力、流量数据采集系统的设计与研究

内容摘要

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