抽油机智能监控系统的设计与实现

论文摘要

近年来,由于通讯网络的飞速发展,移动通信与实际应用相结合,使得基于GPRS网络的无线监控系统设计成为当前远距离无线监控领域应用最广泛的一种技术。基于GPRS网络的无线监控系统,弥补了基于其它传统通讯网络的系统的缺陷。本课题针对自动化和网络化的需求,依托中国移动通信集团公司的GPRS网络,构建了一个无线的、实时的抽油机智能远程监控系统。为保证抽油机工作的可靠性,研制一种基于单片机的智能化抽油机控制器。该控制器以单片机C8051为核心,通过对抽油机驱动电动机的工作电压、三相电流进行巡回检测,实现对抽油机工作状态的监视,并可在出现故障时自动切断驱动电动机的电源对抽油机进行保护。该控制器还可将出现故障时的工作电压、三相电流值保存下来,作为日后故障诊断及故障排除的依据。利用现场分散采集,通过GPRS通信,最后由中心计算机集中接收处理和控制,构成基于GPRS通信的抽油机远程监控系统,实现对油田现场分散设备多种参数的实时测量、远程传输和集中处理。本文详细介绍基于GPRS通信的抽油机智能监控系统的构成和工作原理,通过电参数的计算公式给出抽油机工况诊断判断依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究内容及论文安排
• 1.3.1 课题研究内容
• 1.3.2 论文内容安排
• 第二章 系统总体方案设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.1.1 抽油井井口需求
• 2.1.2 监控室需求
• 2.1.3 需要获取资料
• 2.1.4 故障诊断
• 2.2 系统设计原则
• 2.2.1 可靠性
• 2.2.2 可扩充性
• 2.2.3 开放性
• 2.2.4 易管理性和易操作性
• 2.2.5 调试和维护简便
• 2.2.6 模块化结构设计
• 2.3 系统结构
• 2.3.1 远程监控终端
• 2.3.2 GPRS通信
• 2.3.3 监控中心
• 第三章 远程监控终端设计
• 3.1 远程监控终端的硬件电路设计
• 3.1.1 单片机的选择
• 3.1.2 前向通道
• 3.1.3 后向通道
• 3.1.4 电源电路
• 3.1.5 时钟电路
• 3.1.6 扩展存储电路
• 3.1.7 液晶显示电路
• 3.1.8 按键电路
• 3.1.9 GPRS通信模块
• 3.2 监控终端的软件设计
• 3.2.1 主程序设计
• 3.2.2 设定模块
• 3.2.3 数据采集模块
• 3.2.4 故障诊断模块
• 3.2.5 数据存储模块
• 3.2.6 数据显示模块
• 3.2.7 数据通信模块
• 3.3 软件抗干扰技术
• 3.3.1 数字滤波
• 3.3.2 软件陷阱
• 3.3.3 监视定时器
• 3.3.4 软件去抖
• 第四章 监控中心系统管理软件设计
• 4.1 Visual C++简介
• 4.2 数据库设计
• 4.3 软件设计
• 4.3.1 软件功能分析
• 4.3.2 通信模块
• 4.3.3 人机交互界面
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表