抽油机电机参数的检测与数据远传

论文摘要

抽油机电机是油田系统中重要的设备之一,其运行状况关系到油田的产油量。而在各油田,为了保证抽油机工作在正常状态,需要掌握整个抽油机的电能消耗及各种电压电流等参数,依靠人工来读取参数,存在着投入人力大、效率低、检测周期长、易发生失误等诸多问题。因此,迫切需要一种快速、准确、易用以及成本低的解决方案来代替人力巡检的方式。CDMA是一种新兴的数据传送业务,它基于扩频技术,通过和Internet的连接就可以实现数据的远距离传输,运行稳定可靠,漏码误码极少,而且不需组建自己的网络,大大节省了组网成本。针对此特点,本文采用CDMA无线数据通讯技术、下位机采集终端和监测中心主机三者相结合的方法,对基于CDMA通讯的抽油机网络监测系统进行了设计和研究。本系统主要包含三部分:下位机采集单元、数据远程传输单元和监测中心主机单元。下位机采集单元以C8051F015单片机为核心,可以完成电压、电流等数据的采集及功率、功率因数等的计算,实现数据的发送、接收处理;数据远程传输单元通过CDMA无线数据传输网络,将数据传送至具有固定IP地址的监测中心,这样监测中心就可以通过网络收到现场设备的工作状态数据;监测中心数据处理单元是用Visual Basic6.0开发的,通过它可以实现对抽油机数据的存储、工作状态的显示、电压电流信号图的绘制等功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 论文选题的背景和意义
• 1.2 抽油机远程监测系统的国内外研究现状
• 1.3 抽油机远程监测的优点
• 1.4 移动通讯技术概述
• 1.4.1 CDMA 网络
• 1.4.2 TCP/IP 协议
• 1.5 本论文的主要研究内容
• 第2章 抽油机远程监测系统总体设计及实现方案
• 2.1 系统总体方案设计
• 2.2 下位机系统方案设计
• 2.3 上位机系统方案设计
• 第3章 数据采集与传输系统的设计及实现
• 3.1 下位机数据采集系统硬件设计
• 3.1.1 C8051F 系列单片机的发展及特点
• 3.1.2 C8051F015 资源配置
• 3.1.3 电源转换电路
• 3.1.4 接口电平转换电路
• 3.1.5 电压信号检测电路
• 3.1.6 电流信号检测电路
• 3.1.7 仿真波形分析
• 3.1.8 串行通讯标准
• 3.1.9 串行通讯接口电路
• 3.2 测量方法及参数算法原理
• 3.2.1 测量方法
• 3.2.2 各电参量算法原理
• 3.3 无线传输的通讯方式
• 3.3.1 同步传输方式
• 3.3.2 异步传输方式
• 3.3.3 两种传输方式的简单比较
• 3.3.4 通讯流程及规约
• 3.3.5 CDMA 通讯模块简介
• 3.4 下位机系统软件设计
• 3.4.1 开发环境及编程语言
• 3.4.2 下位机系统软件框架
• 3.4.3 初始化模块
• 3.4.4 主程序模块
• 3.4.5 子程序模块
• 第4章 上位机系统数据处理及软件设计
• 4.1 Visual Basic 简介
• 4.2 VB 串口通讯软件设计
• 4.2.1 编程原理
• 4.2.2 VB 程序的实现
• 4.3 无线通讯模块程序设计
• 4.4 VB 用户界面及功能
• 4.5 实验结果及分析
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢