潜油电泵井多参数检测与信号传输系统研究
发布时间：2023-12-27 17:26
近年来,随着人类对石油开采要求的逐渐提高,潜油电泵在油田上的使用越来越广泛,为了实时监测其工作状况,以提高石油开采效率及系统可靠性,本文通过潜油电泵井地面控制系统及信号传输系统对多参数测量结果进行分析处理,及时发现系统故障,以确保整个系统安全可靠运行,并降低其生产及维护成本。本文对潜油电泵井多参数检测与信号传输系统进行详细研究,研制了井下多参数采集电路中基准电流的测量方法,并完成了在地面三相电缆铠皮处对系统泄漏电流的测量;采用基于ARM Cortex-M3内核的微控制器STM32F103VET6改进潜油电泵井地面控制系统;主控板上设计的电源电路由+24V转±12给多参数电流信号的A/V转换电路供电;+24V转+5V电路给TFT-LCD液晶显示屏供电,+5V转+3.3V给MCU及其外围电路供电;系统测量的多参数数据经A/V转换电路处理后将其传输至地面MCU进行一系列的显示、存储、报警等;采用TFT-LCD液晶显示屏用来直观显示所测量的多参数数据;采用SD卡存储大量的多参数历史数据;研制的继电器驱动电路,其小信号继电器提示各参数超过阈值的系统故障,大功率继电器控制井下供电;通过星点等势原理...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 潜油电泵系统概述
1.3 国内外潜油电泵技术发展现状
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
1.4 潜油电泵井未来发展方向
1.5 本文主要研究内容
1.6 论文结构
第二章 潜油电泵井多参数检测系统总体设计方案
2.1 多参数检测系统工作原理
2.1.1 地面控制系统总体设计
2.1.2 井下监测系统原理介绍
2.1.3 远程传输系统工作原理
2.2 监测系统供电设计
2.3 系统参数的测量设计
2.3.1 基准电流的测量
2.3.2 泄漏电流的测量
2.4 系统滤波电路优化
2.4.1 地面滤波电路
2.4.2 井下滤波电路
2.5 本章总结
第三章 基于STM32 的地面检测与控制电路研究
3.1 地面电源电路研制
3.1.1 +24V转±12V电路研制
3.1.2 +24V转+5V电路研制
3.1.3 +5V转+3.3V电路研制
3.2 地面控制系统电路研制
3.2.1 基于STM32F103VET6 的最小系统研制
3.2.2 井下电源与模拟量接口电路研制
3.2.3 地面A/V转换电路研制
3.2.4 SD卡接口电路研制
3.2.5 TFT-LCD接口电路研制
3.2.6 RS-232 接口电路研制
3.2.7 USB接口电路研制
3.2.8 继电器驱动电路研制
3.3 本章总结
第四章 潜油电泵井监测系统的通信技术研究
4.1 通信技术的整体结构设计
4.2 井下与地面机箱通信方式
4.2.1 信号传输方式的选取
4.2.2 基于420mA模拟电流的信号传输
4.3 地面机箱与工控机通信方式
4.3.1 基于RS-485 总线的信号传输
4.3.2 RS-485 通信电路研制
4.4 无线传输方式的选定
4.4.1 几种无线通信技术
4.4.2 传输方式的选定
4.5 GPRS通信技术
4.5.1 SIM800C通信模块
4.5.2 SIM800C芯片及外围电路
4.5.3 SIM卡接口电路
4.6 基于SIM800C的 GPRS无线数据传输
4.7 本章总结
第五章 系统长期工作可靠性及测量结果的处理与校正
5.1 系统的可靠性分析
5.2 系统的可靠性处理
5.2.1 元器件筛选
5.2.2 地面控制系统电路板设计
5.3 系统故障原因分析
5.4 多参数测量结果的处理与校正
5.5 本章总结
第六章 地面与井下系统接口匹配及联机试验
6.1 系统分时传输试验
6.1.1 温度试验
6.1.2 压力试验
6.1.3 振动试验
6.1.4 基准电流试验
6.2 泄漏电流试验
6.3 液晶显示软件实现
6.4 井下滤波电路仿真实现
6.5 系统联调试验
6.6 本章总结
第七章 总结
7.1 总结
7.2 创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：3875565
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 潜油电泵系统概述
1.3 国内外潜油电泵技术发展现状
1.3.1 国外发展现状
1.3.2 国内发展现状
1.4 潜油电泵井未来发展方向
1.5 本文主要研究内容
1.6 论文结构
第二章 潜油电泵井多参数检测系统总体设计方案
2.1 多参数检测系统工作原理
2.1.1 地面控制系统总体设计
2.1.2 井下监测系统原理介绍
2.1.3 远程传输系统工作原理
2.2 监测系统供电设计
2.3 系统参数的测量设计
2.3.1 基准电流的测量
2.3.2 泄漏电流的测量
2.4 系统滤波电路优化
2.4.1 地面滤波电路
2.4.2 井下滤波电路
2.5 本章总结
第三章 基于STM32 的地面检测与控制电路研究
3.1 地面电源电路研制
3.1.1 +24V转±12V电路研制
3.1.2 +24V转+5V电路研制
3.1.3 +5V转+3.3V电路研制
3.2 地面控制系统电路研制
3.2.1 基于STM32F103VET6 的最小系统研制
3.2.2 井下电源与模拟量接口电路研制
3.2.3 地面A/V转换电路研制
3.2.4 SD卡接口电路研制
3.2.5 TFT-LCD接口电路研制
3.2.6 RS-232 接口电路研制
3.2.7 USB接口电路研制
3.2.8 继电器驱动电路研制
3.3 本章总结
第四章 潜油电泵井监测系统的通信技术研究
4.1 通信技术的整体结构设计
4.2 井下与地面机箱通信方式
4.2.1 信号传输方式的选取
4.2.2 基于420mA模拟电流的信号传输
4.3 地面机箱与工控机通信方式
4.3.1 基于RS-485 总线的信号传输
4.3.2 RS-485 通信电路研制
4.4 无线传输方式的选定
4.4.1 几种无线通信技术
4.4.2 传输方式的选定
4.5 GPRS通信技术
4.5.1 SIM800C通信模块
4.5.2 SIM800C芯片及外围电路
4.5.3 SIM卡接口电路
4.6 基于SIM800C的 GPRS无线数据传输
4.7 本章总结
第五章 系统长期工作可靠性及测量结果的处理与校正
5.1 系统的可靠性分析
5.2 系统的可靠性处理
5.2.1 元器件筛选
5.2.2 地面控制系统电路板设计
5.3 系统故障原因分析
5.4 多参数测量结果的处理与校正
5.5 本章总结
第六章 地面与井下系统接口匹配及联机试验
6.1 系统分时传输试验
6.1.1 温度试验
6.1.2 压力试验
6.1.3 振动试验
6.1.4 基准电流试验
6.2 泄漏电流试验
6.3 液晶显示软件实现
6.4 井下滤波电路仿真实现
6.5 系统联调试验
6.6 本章总结
第七章 总结
7.1 总结
7.2 创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：3875565
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3875565.html