电动潜油螺杆泵运行状态参数检测与数据远传研究

论文摘要

目前,电动潜油螺杆泵采油是应用较广的一种采油方式。采集电动潜油螺杆泵运行参数,并对其进行远程传输、分析,为远程进行各种工况分析和故障诊断提供了基础,对于及时、准确地掌握石油生产情况、提高石油开采的效率有着十分重要的意义。本文在检测电动潜油螺杆泵运行状态,基于GPRS技术的远程数据传输,数据处理和分析等方面进行了比较广泛、深入的研究。论文完成的主要工作如下:1.实现了电动潜油螺杆泵运行参数的远程传输方案:采用了无线数据通信模块H7118从GPRS网络接入,数据接收中心从Internet接入的方式;制定了系统通信数据格式,采用GPRS网络实现了数据无线远程传输。2.设计了以Intel 16位单片机80C196KC和六通道同时采样高速A/D转换器ADS7864为核心的数据采集电路模块,开发了相应的程序,实现了电压、电流同时采集。3.数据接收中心采用VB语言编程实现了通信、控制数据采集,并进行数据保存、FFT分析、参数计算、曲线绘制等功能。通过本课题的研究,可以在GPRS网络覆盖的任一地点及时检测电动潜油螺杆泵电机的工作参数,并传输至数据接收中心,对其进行处理和分析,具有安装方便、传输距离远等特点,给电动潜油螺杆泵运行状态参数的检测及数据远程传输带来很大便利。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 课题国内外研究现状
• 1.2.1 电动螺杆泵采油技术发展过程及研究现状
• 1.2.2 油田设备监测的发展过程及现状
• 1.2.3 电动潜油螺杆泵采油装置检测及参数远程传输研究现状
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第2章 电动潜油螺杆泵运行状态参数检测与数据远传方案
• 2.1 电动潜油螺杆泵运行状态参数检测及数据远传总体方案
• 2.2 电动潜油螺杆泵运行状态参数数据采集方案
• 2.3 电动潜油螺杆泵运行状态无线远程数据传输方案
• 2.3.1 无线远程数据传输方式
• 2.3.2 无线远程数据传输方式的比较与选择
• 2.4 电动潜油螺杆泵运行状态数据接收中心设计方案
• 2.4.1 数据接收中心功能设计
• 2.4.2 数据接收中心开发环境
• 2.5 本章小结
• 第3章 电动潜油螺杆泵运行状态参数采集模块的设计与实现
• 3.1 传感器输入通道设计
• 3.1.1 电流传感器输入通道
• 3.1.2 电压传感器输入通道
• 3.2 抗混叠滤波电路设计
• 3.2.1 MAX275 滤波电路
• 3.2.2 MAX275 滤波效果测试
• 3.3 跟随及放大电路设计
• 3.4 电压-电压转换电路设计
• 3.5 A/D转换电路设计
• 3.5.1 ADS7864 芯片特性
• 3.5.2 ADS7864 主要引脚功能及设置
• 3.5.3 ADS7864 在系统中的电路
• 3.6 单片机接口电路的设计
• 3.6.1 80C196KC特点
• 3.6.2 80C196KC在系统中的电路
• 3.7 串行通讯接口电路设计
• 3.8 数据采集模块总原理图及实物图
• 3.9 硬件设计中采用的抗干扰措施
• 3.10 采集模块软件设计
• 3.11 本章小结
• 第4章 电动潜油螺杆泵数据无线远程传输的实现
• 4.1 接入方案的比较与选择
• 4.2 GPRS远程数据传输实现原理
• 4.3 GPRS无线传输网络
• 4.3.1 GPRS技术特点
• 4.3.2 GPRS网络结构
• 4.4 数据传输协议
• 4.4.1 TCP/IP协议
• 4.4.2 PPP协议
• 4.4.3 系统通信的数据格式
• 4.5 GPRS数据通信终端
• 4.5.1 H7118 GPRS DTU内部结构
• 4.5.2 H7118 GPRS DTU主要特点
• 4.5.3 H7118 GPRS DTU的安装及设置
• 4.6 GPRS数据通信终端实现通信
• 4.7 本章小结
• 第5章 数据接收中心的设计与实现
• 5.1 数据接收中心总体流程
• 5.2 数据接收中心网络通信功能
• 5.2.1 网络通信功能实现方法
• 5.2.2 网络通信实验
• 5.3 数据接收中心数据库功能
• 5.3.1 数据库功能实现方法
• 5.3.2 数据存储和调用实验
• 5.4 数据接收中心数据分析功能
• 5.4.1 FFT原理及实现
• 5.4.2 相关参数计算
• 5.5 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢