基于GPRS的通信技术在油井监测系统中的应用研究

论文摘要

随着计算机技术和移动通信技术的飞速发展,基于GPRS的远程监测系统日益成为研究热点。基于GPRS的通信技术是远程监测系统的重要组成部分,承担着为监测系统提供原始数据和保证数据稳定的任务。目前石油行业的信息化建设仍然比较落后,以胜利油田为例,绝大多数油井没有实现油井工作状况和产液量等数据的远程监测。针对这样一个现状,本论文研究了基于GPRS的通信技术在油井远程监测系统中的应用,获得了油井现场数据。首先,本文讨论分析了通信系统的组网方案、GPRS在本课题中的应用、TCP/IP技术、传输层协议的选择。然后,基于上述的分析和讨论,从监测系统的实际情况出发,将现场的两部分数据整合到一起,并详细设计了电参数和示功图数据的通信方案以及产液量和油温油压数据的通信方案。接下来,对通信规约和通信数据项进行了简要介绍。确定了通信系统的整体方案之后,本文详细分析了多种数据通信关键技术在本课题中的应用。然后,分多个方面介绍了数据通信中心的实现。这些方面包括:数据通信程序的功能综述、数据通信的总体实现、数据通信的具体实现、程序功能的完善。重点分析了多线程技术、线程同步技术、通信时间超时机制、补抄数据、异常处理、通信故障和数据异常的自动记录等。最后,经过多次调试,数据通信程序稳定地得到了油井现场数据,取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 本课题的研究背景
• 1.2 本课题研究的意义
• 1.3 油井远程监测系统的研究现状
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 1.5 本章小节
• 第2章 通信系统的技术分析与组网方案
• 2.1 通信系统的硬件构成
• 2.1.1 电参数采集终端
• 2.1.2 产液量采集终端
• 2.1.3 数据中心服务器
• 2.2 通信系统的软件平台
• 2.2.1.N ET框架概述
• 2.2.2 C#语言简介
• 2.3 GPRS技术在本课题中的应用分析
• 2.3.1 GPRS的发展现状
• 2.3.2 GPRS技术在本课题中的应用分析
• 2.4 网络通信技术和协议的分析
• 2.4.1 网络通信技术
• 2.4.2 TCP/IP技术
• 2.5 传输层协议的选择
• 2.5.1 TCP编程的特点
• 2.5.2 UDP编程的特点
• 2.5.3 选择TCP协议的原因分析
• 2.6 通信系统的组网方案
• 2.6.1 方案的讨论和选择
• 2.6.2 油井现场数据的整合
• 2.6.3 电参数和示功图数据的通信方案
• 2.6.4 产液量及油温油压数据的通信方案
• 2.7 本章小节
• 第3章 通信规约的制定
• 3.1 电参数和示功图数据通信规约
• 3.1.1 终端和前置机之间的通信规约
• 3.1.2 前置机和数据中心之间的通信规约
• 3.2 产液量和油温油压通信规约
• 3.2.1 ASCII码通信规约
• 3.2.2 LQ8110 无线通信模块通信规约
• 3.3 通信数据项及其数据格式
• 3.4 本章小节
• 第4章 数据通信关键技术在本课题中的应用
• 4.1 套接字（Socket）在本课题中的应用
• 4.1.1 Socket的概念
• 4.1.2 Socket通信类在本课题中的应用
• 4.2 多线程技术在本课题中的应用
• 4.2.1 线程的定义
• 4.2.2 多线程技术在本课题中的优势
• 4.2.3 通过本课题认识到的多线程的本质
• 4.3 数据库技术在本课题中的应用
• 4.3.1 本课题中数据库的选择
• 4.3.2 本课题中使用的ADO.NET数据库类
• 4.4 本课题中XML技术的使用
• 4.4.1 XML的定义
• 4.4.2 本课题中XML技术的使用
• 4.5 本章小节
• 第5章 数据通信中心的实现
• 5.1 程序功能综述
• 5.2 数据通信的总体实现
• 5.2.1 总体框架
• 5.2.2 时间同步
• 5.2.3 电参数和示功图数据通信
• 5.2.4 报警数据通信
• 5.2.5 产液量、油温和油压数据通信
• 5.3 电参数等数据通信的具体实现
• 5.3.1 主动发起TCP连接
• 5.3.2 获得在线终端列表
• 5.3.3 设置终端的任务
• 5.3.4 定时读取终端数据
• 5.3.5 实时监测报警数据
• 5.3.6 对原始数据帧的解析
• 5.4 产液量等数据通信的具体实现
• 5.4.1 开始接受传入的TCP连接
• 5.4.2 处理无线终端的登录
• 5.4.3 维持GPRS终端在线
• 5.4.4 定时读取数据
• 5.4.5 线程同步技术
• 5.4.6 通信时间超时机制保证程序正常运行
• 5.5 程序功能的完善
• 5.5.1 补抄数据
• 5.5.2 异常处理
• 5.5.3 通信故障和数据异常的自动区分
• 5.6 本章小节
• 第6章 项目的实施与效果
• 6.1 项目现场
• 6.2 通信数据结果
• 6.2.1 电参数及产液量数据
• 6.2.2 示功图数据
• 6.3 本章小节
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢