油气田井口远程监控终端RTU的设计与实现

摘要

实时监测油气田井口的数据对于提高油井开采寿命和开采效率有着非常重要的意义。传统油井开采都处在环境相对恶劣，交通不便，人烟稀少的地区，且采用人工的方式进行现场巡井，不仅效率低下，而且花费巨大。同时现阶段油气田井口设备多采用分离式安装在控制箱内，造成众多弊端。随着现代物联网技术、微处理器技术的快速发展，同时针对当前油气田油井数量快速增加的问题，数字化油田建设势在必行。
　　针对目前油气田井口监测存在的一些问题，本文设计出一种油气田井口远程监控系统。系统主要由现场采集设备、前端监控终端、井场上位机、监控中心几部分组成，其中前端井口监控终端RTU是整个系统的核心，采用德州公司开发的一类具有16位总线带FLASH的单片机MSP430F149作为主控制器，监控终端RTU主要实现对现场设备采集到的信息进行接收，经过处理、存储，通过RS485总线或者RJ45通信将数据发送给井场的上位机，监控终端RTU和上位机之间采用工业标准的Modbus协议进行通信，然后通过油田专用网络传给监控中心进行实时监测。系统软件部分的设计采用集成软件开发平台IAR Embedded Workbench，开发环境成熟，模块化设计思想。最后设计出的RTU运行稳定可靠，能够实时监测到数据，满足各项指标要求。
　　本系统的应用可以有效监控井口采集到的数据，对井场突发的情况及时作出应变处理。系统不仅可以提高油气田的管理效率，降低工人的工作量，而且可以提高油井生产效率，减少生产成本，增加原油的产量。本系统具有一定的实用性和社会价值，是油气田数字化建设的有效选择。

目录

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外发展现状

1.3 课题主要研究内容

1.4 章节安排

2系统总体方案设计

2.1 功能需求分析

2.2 系统总体设计

2.3 本章小结

3 监控终端硬件电路的设计与实现

3.1 硬件系统的选择

3.2 开发环境简介

3.3 硬件电路的设计与实现

3.4 硬件系统设计总结

3.5 实物图

3.6 本章小结

4 通信协议及系统软件的设计

4.1 通信协议的介绍

4.2 系统软件设计

4.3 本章小结

5 系统运行与测试

5.1 监控终端RTU运行指标要求

5.2监控终端RTU调试配置过程

5.3 功能模块的运行与测试

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献