程傳杰延長油礦遙控遙測系統(tǒng)設(shè)計

延長油礦遙測遙控系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計學(xué)生：程傳杰專業(yè)年級：電氣081指導(dǎo)老師：王斌Ⅱ、系統(tǒng)總體設(shè)計Ⅲ、系統(tǒng)硬件設(shè)計Ⅳ、系統(tǒng)軟件設(shè)計Ⅴ、系統(tǒng)測試延長油礦遙測遙控系統(tǒng)設(shè)計Ⅰ、系統(tǒng)設(shè)計的背景和目標(biāo)報告提綱Ⅵ、結(jié)論與展望2023年1月19日西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化2系統(tǒng)設(shè)計的背景和目標(biāo)油田地域廣，油井多，單井產(chǎn)量低由于油層伴生水質(zhì)不配伍，結(jié)垢十分嚴(yán)重原油極容易在地面管匯中滯留而“灌香腸”延長油礦現(xiàn)狀2023年1月19日西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化3Ⅰ產(chǎn)量低三相分離計量不易解決地形復(fù)雜、高差大，阻擋、屏蔽、干擾嚴(yán)重改造成本較高系統(tǒng)設(shè)計的背景和目標(biāo)2023年1月19日西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化4在符合生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，優(yōu)化功能，簡除多余功能，同時保證技術(shù)先進，容易操控，結(jié)實耐用，穩(wěn)定性高。解決油礦出現(xiàn)的諸如“灌香腸”等現(xiàn)象。Ⅰ實現(xiàn)對井臺抽油機的現(xiàn)場控制和對抽油機的工作狀態(tài)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，并在上位機（中心計算機）顯示，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時記錄。系統(tǒng)兼具有一定的監(jiān)控和報警功能。系統(tǒng)總體設(shè)計方案2023年1月19日5西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅱ系統(tǒng)總體設(shè)計方案2023年1月19日6西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅱ技術(shù)名稱工作頻段傳輸范圍（米）傳輸速率（Mbps）功耗（mW）主要應(yīng)用藍牙2.4GHz1011-100個人網(wǎng)絡(luò)紅外0.85mm1016幾毫瓦透明的點到點傳輸ZigBee2.4GHz/868/928MHz10-100（加強型達幾千米）0.25/0.04/0.021-3傳感器網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi2.4GHz10011100個人網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)RFID135KHz/13.56MHz/860M/960MHz/2.4G/5.8G距離多樣0.2無需供電識別、計時、圖書館管理、快遞管理、公路自動收費等HomeRF10GHz501-21000以下家庭網(wǎng)絡(luò)UWB3.1-10.6GHz小于10數(shù)百Mbps至數(shù)Gbps1以下家庭、檢測、定位、探距等傳統(tǒng)數(shù)傳電臺無可達16公里一般為10.2Kbps低高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸現(xiàn)有移動通訊網(wǎng)絡(luò)\可達幾公里可達38.4Kbps\移動通訊系統(tǒng)總體設(shè)計方案2023年1月19日7西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅱ系統(tǒng)硬件設(shè)計2023年1月19日8西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化下位機現(xiàn)場控制模塊設(shè)計（1）集中設(shè)計直流穩(wěn)壓電路，為整個電路中的其它部分工作提供穩(wěn)定的直流電源。電路輸入為市電（220V，50HZ），輸出為直流5V電壓。在當(dāng)?shù)赝ｋ姡o市電供應(yīng)時），應(yīng)有UPS繼續(xù)提供可用的電源，使得模塊可以繼續(xù)保持運行狀態(tài)。（2）使用單片機最小系統(tǒng)設(shè)計主要控制模塊，配合其它外圍電路以滿足對象控制的需要。（3）設(shè)計AD轉(zhuǎn)換模塊，從而可以從傳感器獲取現(xiàn)場傳感器的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行相應(yīng)的邏輯判斷以及分析。Ⅲ（4）對串口通信部分進行設(shè)計，使得其可以正常的與無線數(shù)傳接口模塊進行通信。從而保證下位機現(xiàn)場控制模塊可以與上位機（中心計算機）進行通訊。（5）設(shè)計用于現(xiàn)場控制的輸出控制模塊，用以控制井臺的抽油機工作，從而達到本設(shè)計要實現(xiàn)的最終目的。系統(tǒng)硬件設(shè)計2023年1月19日9西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化直流穩(wěn)壓電源模塊Ⅲ系統(tǒng)硬件設(shè)計Ⅲ系統(tǒng)硬件設(shè)計2023年1月19日11西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅲ系統(tǒng)硬件設(shè)計2023年1月19日12西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅲ系統(tǒng)軟件設(shè)計2023年1月19日13西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化Ⅳ系統(tǒng)測試Ⅴ結(jié)論與展望2023年1月19日15西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化1、系統(tǒng)根據(jù)工藝技術(shù)要求實現(xiàn)了油井信息的實時監(jiān)控，并采用多種方法相結(jié)合控制油井啟停，實現(xiàn)了各油井協(xié)調(diào)控制、接力式運行。這樣就大大的降低了生產(chǎn)成本，減少了損耗，也延長了抽油機的壽命。2、系統(tǒng)通過引入在間隙時間內(nèi)對管道進行注水的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了管線的連續(xù)流，有效的解決了“灌香腸”現(xiàn)象。3、系統(tǒng)選用ZigBee模塊進行無線通信，在遵守ZigBee技術(shù)相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場數(shù)據(jù)以“自組網(wǎng)技術(shù)”和“直序擴頻傳輸方式”得以無線和無沖突遠距離的發(fā)送，實現(xiàn)了較遠距離的可靠通信。Ⅵ4、下位機設(shè)計中引入了UPS設(shè)計，很好地解決突然斷電之后系統(tǒng)如何恢復(fù)正常運行的問題，實現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)定性的完善。5、在實驗室對設(shè)計的系統(tǒng)進行了測試，對ZigBee模塊在實驗室和樓層進行了實驗，均取得了比較理想的實驗結(jié)果?？傊?，論文設(shè)計的遙測遙控系統(tǒng)具有技術(shù)先進、功能合理、造價低廉、結(jié)實耐用的特點，達到了預(yù)期的設(shè)計要求。結(jié)論與展望2023年1月19日16西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院電氣工程及其自動化1、考慮到地形等自然環(huán)境的復(fù)雜性，ZigBee模塊需要在