基于DeviceNet的远程综合录井系统

论文摘要

录井工程是石油勘探工程的重要组成部分,是油气勘探开发活动中最基本的技术,是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段之一。现有的录井系统大都无法将实时数据传输到基地服务中心,这种方式使得公司的技术力量分散,并且工作人员的工作强度较大。针对现存的问题,本文提出了一种无人值守远程综合录井系统。本文设计的系统由两个部分组成,即远程控制中心部分和录井车部分。远程控制中心主要负责对数据的处理、分析和故障诊断等工作;录井车主要负责各种实时数据采集及状态监测等工作。本文主要工作是系统的整体设计和录井车部分的实现。录井车部分主要分为井上数据采集模块和录井数据采集软件。井上数据采集模块主要是一个基于C8051F040的嵌入式采集模块,能够采集模拟量与数字量。为了更有效地实现对录井工作的管理和录井数据的采集,针对现有的数据无法数字化传输的问题,本系统采用CAN总线DeviceNet协议来进行数据传输。录井数据采集软件采用C/S结构,Server安装在采集工控机上,主要负责以下几种工作:各种数据的采集,采集数据的存储及数据库的操作,对数据进行备份,将采集数据上传到数据传输服务器等。数据传输服务器会将采集数据上传到控制中心服务器。Client可以安装在个人计算机上,作为配置和显示终端,负责传感器的选择、配置与校准工作,并提供数据的实时数字和曲线显示功能。另外,为实现远程录井数据采集系统的无人值守,针对油田现有录井系统所使用的单机采集模式的可靠性问题,对采集工控机进行了双机容错。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 本课题研究工作
• 2 系统设计运用的基本技术及基本方法
• 2.1 程序设计应用的主要技术
• 2.1.1 ADO技术
• 2.1.2 Socket编程技术
• 2.1.3 多线程技术
• 2.2 DeviceNet协议
• 3 系统的总体设计
• 3.1 系统的需求分析
• 3.2 系统的设计目标
• 3.3 系统的结构
• 3.4 录井车系统软件的结构设计
• 3.4.1 多层结构
• 3.4.2 C/S结构
• 3.4.3 本系统的结构
• 3.4 本章小结
• 4 CAN总线采集模块的实现
• 4.1 采集模块硬件系统设计
• 4.2 采集模块软件系统设计
• 5 工控机采集软件系统
• 5.1 录井采集服务器程序设计
• 5.1.1 传感器配置
• 5.1.2 命令接收及命令处理
• 5.1.3 数据采集程序
• 5.1.4 测量数据计算程序
• 5.1.5 测量数据校准
• 5.1.6 测量数据存储
• 5.1.7 通讯协议解析程序
• 5.1.8 数据传输程序
• 5.2 录井采集终端程序设计
• 5.2.1 传感器选择
• 5.2.2 传感器配置
• 5.2.3 传感器校准
• 5.2.5 数据实时显示
• 6 系统的双机容错
• 6.1 双机容错
• 6.1.1 共享磁盘阵列的双机容错系统
• 6.1.2 无共享磁盘阵列的双机容错系统
• 6.2 双机容错管理软件
• 6.2.1 对外服务
• 6.2.2 自检测
• 6.2.3 系统的故障检测
• 6.2.4 双机协同（切换策略）
• 6.2.5 心跳协议
• 6.2.6 镜像数据通信
• 6.2.7 用户管理
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢