油井防喷器监测、数据保存与报警系统

摘要

如今，油田的安全生产越来越受到各方的重视。因为，井喷事故一旦发生，不单单造成巨大的财产损失，还会造成环境污染甚至人员的伤亡。但是目前国内的油井生产还仅仅是依靠工作人员依据现场情况、根据经验判断是否会发生井喷。这样的做法即无法保证每次都能有效的预防井喷，同时在井喷事故后也没有数据依托去找寻事故的原因。因此油田生产的自动化监控、报警系统必须尽快开发出来并且大范围推广，本论文就是基于这个目的提出了油井防喷器的数据监测、保存与报警系统的开发。
　　论文主要论述对油井防喷器压力、温度、形变数据采集系统的设计与实现。它的主要功能是完成数据采集、处理，将数据传送到LED屏上显示，与上位机通信并在井喷前发出报警信息。硬件部分的设计是把系统分为数据采集、存储、显示和通信等几个主要模块。由于系统应用环境的特殊性，还需要考虑油田现场的强电流干扰、粉尘、震动、气温变化等具体问题。软件部分的设计重点是数据的加密处理，采用DES加密算法，增强了系统数据的保密性。
　　本文首先简要介绍了系统的总体设计方案，在对方案进行细化的过程中，对各功能模块的关键技术和设计作了具体的描述。本文对软件的设计思想进行了详细的分析，给出了程序流程图。
　　通过对硬件和软件的调试，分析了设计存在的问题，提出了一些改进方法，并总结了一些设计经验以及对本系统未来发展方向的展望。

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第一章 绪论

1.1 本论文的选题依据和研究意义

1.2 国内外研究现状和发展趋势

1.3 系统的功能要求

1.4 系统的主要技术指标

第二章 系统总体设计方案

2.1 系统总体结构

2.2 主控芯片的选择

第三章 系统硬件设计

3.1 主控单元

3.2 数据采集模块设计

3.3 复位电路设计

3.4 电源模块设计

3.5 串口通信模块

3.6 时钟模块

3.7 存储模块

3.8 显示模块

3.9 报警模块

第四章 机械安装设计

4.1 防喷器壳体形变的测量

4.2 各部分尺寸要求及设计

4.3 供电部分设计

第五章 系统软件设计

5.1 软件设计流程

5.2 数据加密算法研究

5.3 软件开发环境

第六章 系统测试与分析

6.1 教研室内部测试试验

6.2 广汉检测中心车间现场测试试验

6.3 系统长时间不间断工作测试

第七章 结论与展望

7.1 工作总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附 录

附1 DES加密算法部分程序

附2 上位机通信协议

附3 系统实物图

附4 电路原理图与PCB版图

作者攻硕期间取得的研究成果