基于嵌入式的油井監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、油井的監(jiān)測系統(tǒng)是油田生產(chǎn)管理自動化一個重要的組成部分，油井的監(jiān)測系統(tǒng)對于提高油田產(chǎn)量，優(yōu)化抽油效率，降低企業(yè)采油成本，極大降低油田工人的勞動強度和對油井設(shè)備的管理維護具有極大的現(xiàn)實意義。潛油電泵機組目前已經(jīng)成為采油工業(yè)中的主導(dǎo)設(shè)備，具有排量大、揚程高等特點，是一種廣泛應(yīng)用的采油方式。
　　本課題設(shè)計的監(jiān)測系統(tǒng)可以測量的參數(shù)包括：入口壓力、出口壓力、電機溫度、入口溫度、震動和漏電流。系統(tǒng)主要分為兩部分：井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與井上數(shù)據(jù)處理

2、系統(tǒng)。井下系統(tǒng)和井上系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通過電機三相電纜進行，針對電力線載波通信在變頻情況下不可靠和設(shè)計復(fù)雜的缺點，提出了基于模擬電流環(huán)的數(shù)據(jù)傳輸方法。
　　井下信號采集系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成，分為信號采集板和電源通信板。電源通信板的功能是將井上提供的直流110V電壓轉(zhuǎn)換成直流5V為井下設(shè)備供電，然后接收信號采集板傳輸?shù)男盘?，通過DA功能變成模擬信號，通過模擬電流環(huán)傳輸給井上。信號采集板的功能是對傳感器采集到的信號進行濾波、放大處理，通過

3、AD功能轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過PIC單片機串口將信號傳輸給電源通信板。
　　井上數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是本次課題設(shè)計的重點，井上單元應(yīng)用基于LPC1788處理器的嵌入式μC/OS-II系統(tǒng)，通過一個采樣電阻將電流信號變成電壓信號，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，對信號進行濾波處理，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)井下的實際參數(shù)，并由μC/GUI人機界面顯示出來。井上單元還具有以下功能：采集開關(guān)量的輸入來監(jiān)視外部異常狀況，例如電壓缺相或者有人偷盜等；驅(qū)動繼電器輸出功能