TOP20毕业设计_基于单片机的油井系统测试仪设计.doc文档免费在线阅读

目前单片机技术相对成熟应用范围广通用性好成本低，因此选其作为主控电路的核心部件。

存储器拟采用大容量设计，以增加存储量。

而系统所测数据，即油井系统效率是标明整个抽油系统工况的重要参数，其中有功功率无功功率和功率因数则说明所测抽油机系统对整个供电系统的影响，对功率因数进行研究对提高抽油机井效率具有重要的现实意义。

提高功率因数，意义如下提高用电质量，改善设备运行冲信号边沿很陡时，会有很高的高次谐波。

例如，个周期信号的上升时间为时，信号的有效谐波频率可达。

这时，任何个与之相连的线迹元器件及连接物都可成为辐射天线。

而相邻的线迹元器件也可通过辐射或电容耦合接收这些高频噪声干扰。

电源去耦设计电源去耦，就是在每个印制板入口处的电源线与地线之间并接退耦电容。

并接的电容应为个大容量的电解电容和个的非电解电。

它能够对吸入口压力排出口压力吸入口温度电机绕组温度排出口流量功率因数振动泄漏电流等参数进行实时测量，并具有很高的精度。

传感器配以功能强大的地面二次仪表，可以对井下作参数的历史记录。

系统加装数据通讯接口，通过无线或有线通讯和上端计算机相连，使遥测遥控和集中自动化管理成为可能。

随着传感技术的发展和用户需求的增加，国外近年出现了先进的多功能传感器，如泵工频控制系统不断融合先进电子电气技术，目前已经非常完善，测量和历史记录功能越来越强大，不仅能够进行电压电流的测量，还能进行功率因数和井下各种数据的测量，并且可实现在定历史时期内电泵的操作情况和工断努力，现在的技术已趋成熟，产品性能良好，但价格过高，普通的到万元左右，性能好的要万元左右。

在国外，不断发展的新技术在油井测试中得到了应用，尤其是电子电气技术的迅速发展，使油井测试技术呈多样性。

潜油电公司的产品。

据油田负责人介绍此类产品性能较好出错率相对较低但价格昂贵比较笨重携带不便。

因此，课题组到两家公司进行了调研，据厂家介绍开发初期，产品简陋功能简单性能不够稳定，但经过多年的不测试仪上海华顺电子仪表厂综合测试仪北京电子电器仪表厂及三相有功电能表动力仪回声仪数字万用表压力表秒表等。

据统计，胜利油田和新疆等地油田多使用山东力创科技和北京枫火石油科技两家重心由产量型向经营型转变嘲，如何降低成本节能降耗并创造更多的效益成为决策者们信奉的种理念，各油田部门均在油井系统测试技术上加大了研究力度。

目前，主要测量仪表有Ⅲ便携式抽油机系统效率成本过高，对突发事件不能及时处理，数据采集不及时等。

因此，需要设计套油井系统效率的测试系统，对抽油机电机的电压电流及功率因数进行数据采集并分析。

国内外发展现状及研究内容近年来，我国各油田的工作采的成本和效益。

但据油田现状，对电机功率的利用率很低，平均不超过。

因此，抽油机的节能问题成为重中之重。

人工巡井就存在着些无法避免的局限甚至缺陷人工操作的稳定性和准确性较差，工作量大，条件差，投入面系统提供并传入井下的能量，扣除系统自身的各种损耗后，就是系统传给所采液体的有效能量，系统正是靠这部分能量将油水混合物采到地面上的。

在这过程中，地面的拖动电机起着核心作用，它的利用率的高低直接关系开中占有相当大的比重，因此，节约电能已成为石油行业关注的焦点。

油田上应用最为广泛的是游梁式竖井抽油机。

抽油机工作时，其实是个能量的不断传递和转化的过程。

在能量的传递和转化过程中都会存在定的损失。

由地的水，再依靠抽油机将石油从地层中采到地上。

因此，大部分油田都面临以水换油的局面，这就导致油田耗电量极高，成为不折不扣的耗能大户，每年的电费开支庞大数目惊人。

电费开支在油田的生产成本抗干扰键盘抗干扰显示单元抗干扰系统可靠性设计电源线和地线设计去耦设计结论结论即及本文特点展望参考文献第章前言题目背景目前，我国的油田不具有自喷能力，多为低渗透的低能低产油田，通常需要向油井内注入大量软件开发数据采集程序通信软件设计第章实验及结果分析电压信号采集实验电流信号采集实验第章系统可靠性分析与设计硬件可靠性技术总线的抗干扰复位电路的可靠性时钟电路抗干扰前向通道的抗干扰后向通道的抗干扰存储器及研究内容第章方案设计测试系统概述基本思路，第章硬件系统设计元器件的选择硬件系统设计系统结构框图供电模块设计振荡复位电路通讯接口设计存储电路设计显示电路设计数据采集电路第章软件系统设计，目录第章前言题目背景国内外发展现状，目录第章前言题目背景国内外发展现状及研究内容第章方案设计测试系统概述基本思路，第章硬件系统设计元器件的选择硬件系统设计系统结构框图供电模块设计振荡复位电路通讯接口设计存储电路设计显示电路设计数据采集电路第章软件系统设计软件开发数据采集程序通信软件设计第章实验及结果分析电压信号采集实验电流信号采集实验第章系统可靠性分析与设计硬件可靠性技术总线的抗干扰复位电路的可靠性时钟电路抗干扰前向通道的抗干扰后向通道的抗干扰存储器抗干扰键盘抗干扰显示单元抗干扰系统可靠性设计电源线和地线设计去耦设计结论结论即及本文特点展望参考文献第章前言题目背景目前，我国的油田不具有自喷能力，多为低渗透的低能低产油田，通常需要向油井内注入大量的水，再依靠抽油机将石油从地层中采到地上。

因此，大部分油田都面临以水换油的局面，这就导致油田耗电量极高，成为不折不扣的耗能大户，每年的电费开支庞大数目惊人。

电费开支在油田的生产成本中占有相当大的比重，因此，节约电能已成为石油行业关注的焦点。

油田上应用最为广泛的是游梁式竖井抽油机。

抽油机工作时，其实是个能量的不断传递和转化的过程。

在能量的传递和转化过程中都会存在定的损失。

由地面系统提供并传入井下的能量，扣除系统自身的各种损耗后，就是系统传给所采液体的有效能量，系统正是靠这部分能量将油水混合物采到地面上的。

在这过程中，地面的拖动电机起着核心作用，它的利用率的高低直接关系开采的成本和效益。

但据油田现状，对电机功率的利用率很低，平均不超过。

因此，抽油机的节能问题成为重中之重。

人工巡井就存在着些无法避免的局限甚至缺陷人工操作的稳定性和准确性较差，工作量大，条件差，投入成本过高，对突发事件不能及时处理，数据采集不及时等。

因此，需要设计套油井系统效率的测试系统，对抽油机电机的电压电流及功率因数进行数据采集并分析。

国内外发展现状及研究内容近年来，我国各油田的工作重心由产量型向经营型转变嘲，如何降低成本节能降耗并创造更多的效益成为决策者们信奉的种理念，各油田部门均在油井系统测试技术上加大了研究力度。

目前，主要测量仪表有Ⅲ便携式抽油机系统效率测试仪上海华顺电子仪表厂综合测试仪北京电子电器仪表厂及三相有功电能表动力仪回声仪数字万用表压力表秒表等。

据统计，胜利油田和新疆等地油田多使用山东力创科技和北京枫火石油科技两家公司的产品。

据油田负责人介绍此类产品性能较好出错率相对较低但价格昂贵比较笨重携带不便。

因此，课题组到两家公司进行了调研，据厂家介绍开发初期，产品简陋功能简单性能不够稳定，但经过多年的不断努力，现在的技术已趋成熟，产品性能良好，但价格过高，普通的到万元左右，性能好的要万元左右。

在国外，不断发展的新技术在油井测试中得到了应用，尤其是电子电气技术的迅速发展，使油井测试技术呈多样性。

潜油电泵工频控制系统不断融合先进电子电气技术，目前已经非常完善，测量和历史记录功能越来越强大，不仅能够进行电压电流的测量，还能进行功率因数和井下各种数据的测量，并且可实现在定历史时期内电泵的操作情况和工作参数的历史记录。

系统加装数据通讯接口，通过无线或有线通讯和上端计算机相连，使遥测遥控和集中自动化管理成为可能。

随着传感技术的发展和用户需求的增加，国外近年出现了先进的多功能传感器，如。

它能够对吸入口压力排出口压力吸入口温度电机绕组温度排出口流量功率因数振动泄漏电流等参数进行实时测量，并具有很高的精度。

传感器配以功能强大的地面二次仪表，可以对井下机组运行和运转情况油井参数进行全面有效地监控，结合其它设备可实现系统闭环控制。

在美国休斯敦的技术总部，可以通过网络实时管理和监督在埃及和委内瑞拉等世界个不同地区的钻井及测试工作。

实时钻井过程通过网络处理大量的数据，使得测量更加精确，钻井工艺更高效，通过协同的钻井方案和交互钻井程序来提高钻井效率，从而获得最大的经济效益。

采用这种钻井监控系统，实现多钻机成批的水平井钻井，用和测量数据以实时方式接入地质模型，实时监测系统使得较全面地进行钻井决策得到贯彻，地面和井下钻井参数的稳定监测，确保了钻井过程的稳定，钻井操作风险降低。

目前，国内油井的测试工作仍是以人工巡井和手工抄表为主，而这种人工测试存在以下缺点随机性大，所测数据误差大对于突发事件应变能力差效率低反馈慢工作量大，工作环境恶劣成本高，效益低。

为解决上述人工操作的种种弊端，需设计套油井效率测试系统。

目前单片机技术相对成熟应用范围广通用性好成本低，因此选其作为主控电路的核心部件。

存储器拟采用大容量设计，以增加存储量。

而系统所测数据，即油井系统效率是标明整个抽油系统工况的重要参数，其中有功功率无功功率和功率因数则说明所测抽油机系统对整个供电系统的影响，对功率因数进行研究对提高抽油机井效率具有重要的现实意义。

提高功率因数，意义如下提高用电质量，改善设备运行冲信号边沿很陡时，会有很高的高次谐波。

例如，个周期信号的上升时间为时，信号的有效谐波频率可达。

这时，任何个与之相连的线迹元器件及连接物都可成为辐射天线。

而相邻的线迹元器件也可通过辐射或电容耦合接收这些高频噪声干扰。

电源去耦设计电源去耦，就是在每个印制板入口处的电源线与地线之间并接退耦电容。

并接的电容应为个大容量的电解电容和个的非电解电容。

并接大电容为了