智能油田注水井上控制系统设计

摘要

油田注水作为油田开发中重要的一环，决定着采油的产量和效率。目前，国内很多油田尤其是小型油田仍旧使用人工调节的方式，容易出现注水数据整合困难以及设备控制的信息滞后等问题。为解决上述问题，本文设计了一种集注水信息采集、远程显示及在线控制于一体的油田智能注水系统。　　首先，在深入研究了油田智能注水监控发展现状的基础上，根据项目功能需求设计了系统的总体方案，分析了云服务器数据中心软件的结构功能，并规划上位机软件的架构组成。　　其次，对硬件和软件系统进行了设计。通过比较主流的核心器件，选择了合适的芯片型号，设计了各个模块的核心电路。完成了各个传感器信息的采集、传输和存储功能，保证了系统能够安全运行在油田的复杂环境中；按照设计的系统各个模块的功能，分析了网络通信模型，完成了对服务器端管理软件、客户端软件的设计。　　最后，系统基于注水设备搭建了整个注水监控平台，并对GPRS网络通信、监控终端和数据中心通信延迟、本地服务器实时监控、本地客户端数据显示与在线控制等主要模块进行了测试。实验表明，注水信息上传丢包率为0、数据延迟超过1秒的几率为2%，实现了对注水设备进行实时监控和控制的操作要求，对油田注水智能化研究有一定的参考意义。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景及意义（Research background and significance）

1.2 国内外研究现状（Research status at home and abroad）

1.3 本文主要研究内容及结构安排（The main research contents and structure of this paper）

2 油田注水控制系统总体方案的设计

2.1 系统需求分析（Requirement analysis of system）

2.2 系统的体系结构（The architecture of the system）

2.3 注水控制系统各模块功能设计（ Functional design of each module of water injection control system）

2.4 本章小结（Chapter summary）

3 油田注水控制系统的硬件设计

3.1 主控模块（Master control module）

3.2 电源模块（Power moudle）

3.3 网络通信模块（Network Communication module）

3.4 Flash模块（Flash moudle）

3.5 数据通信模块（Data communication moudle）

3.6 PCB及实物图（PCB and Physical diagram）

3.7 本章小结（Chapter summary）

4 油田注水控制系统的软件设计

4.1 硬件系统的软件设计（Hardware system software design）

4.2 数据中心软件设计（Data center software design）

4.3 本地服务器软件的开发设计（Development and design of local server software）

4.4 本地客户端软件的开发设计（Development and design of local client software）

4.5 MySQL数据库设计（MySQL database design）

4.6 通信协议的制定（Communication protocol formulation）

4.7 本章小结（Chapter summary）

5系统测试及分析

5.1 实验平台搭建（Experimental platform construction）

5.2 GPRS网络通信测试（GPRS network communication test）

5.3 系统调试与运行（Upper computer software test）

5.4 本章小结（Chapter summary）

6 总结

参考文献

作者简介

致谢

学位论文数据集