基于嵌入式的天然气井口数据远程监测系统设计.pdf

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1、_工程设计石油工程建设基于嵌入式的天然气井口数据远程监测系统设计高明星，黄玉志，胡耀强陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075doj：103969／llssn1001—2206201401．006摘要设计的嵌入式天然气井口数据远程监测系统以嵌入式微处理器ARM7为核心硬件，以GSM网络作为传输平台，利用短信业务方式完成数据的无线传输。上位机使用LabVIEW软件搭建虚拟仪器平台，实现天然气井口数据的远程监测。结果表明所设计的气井远程监测系统稳定性好、实时性强、可靠性高，在提高生产效率的同时节省了组网成本，降低了员工劳动强度。关键词天然气井口；远程

2、监测i微处理器；GSM；无线通信；虚拟仪器DesignofEmbeddedRemote‘—monitoringSystemforDataofNaturalGasWellheadGaoMingxing，HuangYuzhi，HuYaoqiangResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co．，Ltd．，Xi’an710075，ChinaAbstractTheembeddedremotemonitoringsystemfordataofnaturalgaswellheadisdesignedtakingtheem

3、beddedmicr0prOcess0rARM7ashardwarecore，usingGSMnetworkasthetransmissionplatform，utilizingSMSserviceforthewirelessdatatransferring．ThehostcomputerusesthesoftwareLabVlEWtoconstructvirtuaIinstrumentsplatformf0rremotemonitoringthedataofnaturaIgaswellhead．Theresultsshowthattheremotemonitori

4、ngsystemfordataofnaturaIgaswellheadhasgoodstability．strongreal—timecapabilityandhighreliability，whichimprovesproductioneficiencyandsavesthecostofnetworkandreduceslhelaborintensityofworkers．Keywordsgaswellhead；remote—monitoring；microprocessor；GSM；wirelesscommunication；virtualinstrument站

5、发来的电磁波放大后再返送回另一地球站。由于两个地球站之间的电磁波传输距离较远，使信号在传输时存嵌入式技术及网络通讯技术的迅速发展，极大地推动在延迟，而且易受雨雪等外界环境气候的影响[。了气田的自动化管理水平l1l。在以往的工业领域大多采用(2)无线电台。采用调频调制或调幅调制的办法，以单片机或PLC为核,D,la9数据处理系统，利用有线以太将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传网方式完成数据通信[_3]。虽然经济实用，但是应用场合输，但其频段范围受限，传输环境易受电磁或外界环境有很大程度的限制。由于各气井分布位置广、距离远，干扰[5]0促使以无线通讯方式实

6、现对气井数据的监测成为一种必然趋势。(3)CDMGPRS。CDMA(码分多址)，是以扩频通讯技术为基础[。GPRS(通用分组无线业务)，目前，常用的无线远程数据通信方式主要有：通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行改造(1)卫星通信。卫星在空中起中继站的作用，将地球来实现分组交换[7]。两种通信方式都较为优越，但在偏远高明星等：基于嵌入式的天然气井口数据远程监测系统设计工程设计l地区的覆盖范围较小，受适用场合限制。系统设计时，采用模块化的设计思路，将传感器采集到的信号经过MCU处理后，再由GSM以短信的形式进(4)GSM。GSM是基于时分多址的全球移动通信行无

7、线传输。信号分别发送至工作人员以及监控中,bag技术，通过GSM通信模块收发有限长度的文本信息，接收设备。监控中心的上位机利用LabVIEW搭建虚拟仪实现数据的远程通信。利用了现有的移动通信网络进行器平台，以串口的方式完成数据的显示与存储。系统结传输，无需重组网络，节省了成本[8]。构如图2所示。因此，针对气田分布广、距离远，数据监测需准确可靠，实时性高等要求，设计了嵌入式井口监测系统，实垦堡璧至}==二==现气井生产数据的监测。系统主要以嵌入式微处理器为LPC21O3核心，利用GSM网络，借助于短信方式传输至上位机，(内置A／D转换器)通过LabVIEW搭建上