油田电力监测系统的硬件设计

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智能化抽油节能测控系统设计

智能化抽油节能测控系统设计发布时间：2021-10-22T07:12:29.494Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：郭保1 昋红霞2 王玉莲2[导读] 摘要：目前节能技术主要从节能电机的匹配、无功补偿、抽油机平衡调整、变频控制系统改造、降低运行负荷等方面着手，但低渗透油田典型的低产液特性限制了常规节能改造技术，常规节能改造技术的特点是吨液能耗高、系统效率低，不能有效解决油泵空抽造成的电能浪费问题。

1长庆油田分公司第一采油厂测试实验大队陕西延安 717502；2长庆油田分公司第一采油厂侯市作业区陕西延安 717502摘要：目前节能技术主要从节能电机的匹配、无功补偿、抽油机平衡调整、变频控制系统改造、降低运行负荷等方面着手，但低渗透油田典型的低产液特性限制了常规节能改造技术，常规节能改造技术的特点是吨液能耗高、系统效率低，不能有效解决油泵空抽造成的电能浪费问题。

针对这些问题，为了提高抽油机的举升效率，降低能耗，该研究通过数据采集、分析和综合应用，形成了一套智能节能抽油机测控系统，实现了抽油机的优化控制、状态监测和故障诊断。

关键词：空抽；测控系统；节能；智能化由于油层开发整体不断趋向老龄化，抽油机抽汲能力远大于油井的渗透能力，油泵空抽及其造成的电能大量浪费、抽油机寿命缩短问题持续恶化，严重时破坏井下地质结构及原油压力平衡，致使油井提前枯竭。

同时，油田现场还存在抽油机系统状态监控及故障诊断实时性差、可靠性低等问题。

这不仅危害采油生产安全，降低油田生产能力，给国家和油田企业带来巨大经济损失，也给油田企业及社会的稳定与和谐发展造成严重影响。

1 系统结构测控系统由后台ＰＣ、以数字信号处理器和单片机结构为核心的智能测控装置和ＧＰＲＳ通信模块组成。

上位机采用ＰＣ作为整个系统的高层管理设备，实时监测和管理单台或多台抽油机的工作过程，实现诸如数据存储、查询、分类统计、实时保护、实时报警、信息查询等功能。

同时工作人员可以通过后台ＰＣ对抽油机发出控制指令，实现抽油机的远程启、停控制。

一种新型钻井参数监测系统的硬件设计

２１０１年第４ｏ卷第２期第６８页
石油矿场机械
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ＯＩＦＥＥＱＵＩＭＥＮＴＬＩＬＤＰ
文章编号：０１３８（Ｏ１０－０８０１０－４２２１）１０６ —５
一
种新型钻井参数监测系统的硬件设计
ＺＨＯＵ — ｅｇＬＩＴａＹｕｆｎ，ｏ（．ｃｕｎＣｌｇ１Ｓｉｈａｏｌｅｏｅｆｒｔｏｃｎｌｇｙ，ａｇｕｎ６８１，ｈｎｏｍａｉｎＴｅｈｏｏＧｕｎｙａ２０７Ｃｉａ；
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在跟踪国内外最新发展动态和最新先进技术的
基础上，吸收国内外各类系统的精华，研究开发一种
高精度、可靠性、高高安全性、操作方便、示直观、显功能齐全、可进行异地Ｍｏｅ监测的新型钻井实ｄｍ时多参数监测仪，现场技术人员和工程人员能够使及时监测钻井过程，低事故发生率，约钻井成降节本，高钻井效率和科学钻井水平口］提。本文主要对
ａｒｅｄｌｎｔｒａｅｉｖｅｏｄｉｈｓｐｐｅ．ｎｄｆｉｎｙｉｅｆｃｓｄｅｌｐｅｎｔｉａｒＴｈｅｈａｄｗａｅｓｒｃｕｅｏｆｔｙｓｅｓａｌｅｒｒｔｕｔｒｈｅｓｔｍｉｎａｙｚｄａｄｄｅｉｎｓｇｎ，ｈｙｓｏｈｅｓｎｓｒａｅｅｍｉｄ，ｈｅｓｇｌｐｏｅｓｎｙｔｍｒｎａｙｚｄｔｅｔｐｅｆｔｅｏｓｃｎｂｅｄｔｒｎｅＴｉｎａｒｃｓｉｇｓｓｅａｅａｌｅｉｅａｌａｎｏｗｏａｐｙｆｒｈｒｎｄｔｉ，ｄｈｔｐｌｏａｄｗａｅｓｓｅｏｕｒｙｔｍｆｎｄａｉｎｆｅｄｂｕｓｓｇｌｔａｍｉｓｏｓｉｒ — ｔｏｉｌｉｎａｒｎｓｓｉｎｉｎｔｏｄｕｅｏｃｅｅｙ．ｃｄｃｎｒｔｌＫｅｒｓ：ｒｌｅｙｗｏｄｄｉｌｎｇｉｅｉｎｅｒｎｇ；ｉｌｎｒｍｅｅｏｔｙｔｍ；ｒｗａｅｓｓｅｓｄｓｇｎｄｒｌｉｇｐａａｔｒｍｎｉｏｒｓｓｅｈａｄｒｙｔｍ；ｅｉ

海上油气田开发工程仪电讯系统设计指南第四章(系统保护)

第四章电力系统的保护电力系统保护的目的和内容电力系统保护设计的一般原则和整定原则电力系统保护的方式和组合电力系统的继电保护发电机的保护变压器的保护馈电回路的保护电动机回路的保护岸电回路的保护不同设计阶段对电力系统保护设计的要求和内容电力系统的保护第一节电力系统保护的目的和内容一.目的电力系统的安全稳定运行对海上油气田开发工程设施的生产和生活起着至关重要的作用。

海上油气田开发工程设施上的电力系统是由各种电气设备和元器件组成。

由于海上油气田环境条件的特殊性，各种电气设备运行维护的水平以及电气设备的安装和制造的质量等诸方面的原因，电力系统中的各种电气设备和元器件在运行时不可能一直保持正常状态，为确保海上油气田的正常生产和生活，必须为电力系统的正常运行建立一个安全可靠的保护系统。

电力系统在运行时，所有电气设备（其中包括：主发电机，电力变压器，中/低压配电装置，电动机和电缆等）和元器件都有可能出现各种故障状态和不正常的运行状态，这时若处理不当，将引起电力系统的其他事故，还有可能造成设备和人员的伤害。

电力系统可能发生的事故一般分为故障状态和不正常状态两种情况。

当电力系统发生故障时，电力系统的保护装置必须在很短的时间内将故障排除和切断；在发生不正常运行状态时，电力系统的保护需要进行分析和判断后，才能采取必要的措施。

下面将分别对电力系统的故障状态和不正常运行状态的原因和危害性进行介绍。

1.故障状态故障状态是指：电气元件发生短路，断线时的状态。

最常见的危险故障状态是各种类形的短路；比如：单相(相与地之间)，相与相之间和三相短路等。

在短路故障发生时可能会产生下列后果：1）强大的短路电流流过故障点，引燃电弧，使故障设备损坏甚至烧毁；2）短路电流通过非故障元件时，引起元件的发热和电动力的作用，会使它们损坏或缩短寿命；3）造成电力系统内的部分区域的电能质量严重恶化（如电压大幅度下降等），破坏电气设备的正常运行；4）破坏电力系统中的并联运行的主发电机组的稳定性，引发系统振荡，甚至使整个系统瓦解。

电力能耗监测系统在油田节能中的应用

电力能耗监测系统在油田节能中的应用摘要：节能降耗是油气生产企业的一项重要社会义务和社会责任。

如何实时准确的对企业能耗尤其是电力能耗进行量化的监测，如何合理的制定节电指标，就成为了企业电力能耗监测所面临的重要问题。

本文通过构建电力能耗监测系统，设计了一套对电力设备能耗和重点耗能设备进行动态跟踪的监测方案，使相关部门和领导能及时了解和掌握油田节能方面的相关信息，为制定和考核节能指标提供了数据支撑，更有利节能降耗工作的开展，保证下达任务的科学合理和快速准确。

关键词：节能降耗电力能耗监测系统1、引言电力消耗是一个企业能耗的重要组成部分，电力能源支出同样也是了企业经营成本的主要组成部分。

在目前，现有能耗管理的状况已满足不了实际工作需要，在日常管理中，没有电量分单位计量系统和重点能耗设备跟踪系统，信息的传送也只能以静态报表的方式向上报，不能及时了解和掌握节能方面的动态信息。

为了实现节能减排，为了降低企业的投资与运行成本，为了对节能降耗工作尤其是对企业用电节能有一个明确的考核标准，我们决定建设一套用电监测系统，并通过这个系统的运行，实行一套对电力设备能耗和重点耗能设备进行动态跟踪的监测方案。

2、能耗检测系统的建立与应用在实施过程中，将所有的能耗设备建立台帐，设置专门节能网页，对重点耗能设备要进行动态跟踪，使相关部门能及时了解和掌握节能方面的相关信息，实现对能耗设备的合理及时的管理和跟踪。

2.1 主要能耗设备分析油气生产单位的主要能耗集中在机采、注水、集输三大用能系统，包括油、气、水、电四大类耗能。

本系统能耗管理主要围绕电量计量和重点能耗设备（注水泵、输油泵、热洗泵、掺水泵）这两部分展开。

其中电量计量主要包括对各单位主变电量、注水电量、注气电量、机采电量以及各变电所计量设备电量、线路电量数据进行动态的监测。

重点能耗设备的监测主要包括：输油泵、掺水泵、热洗泵、污水泵、污油泵、加热炉和锅炉等设备。

2.2 能耗监测系统的建设方案2.2.1 系统建设的主要思路建立电量分单位计量数据采集和报表数据库，实现电量数据录入、报表生成及运行曲线等功能；建立重点能耗设备相应的数据模型，通过报表、曲线的形式实现对能耗设备运行参数的动态跟踪；2.2.2 系统体系结构设计能耗信息管理系统具体功能有：(1)重点能耗设备运行动态。

油田油井生产SCADA系统

油田油井生产SCADA系统第一部分：系统描述系统设计说明油田自动化信息系统建设主要包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

现状综述全国各地各采油厂已不同程度地进行了油井监控的试点工作，目前参与的厂商数量比较多，水平参差不齐，各个厂家都是在做试点工作，也有个别厂家开始规模推广。

也暴露出很多的问题，主要表现在油井现场设备可靠性差，可维护性差，不能承受油井现场恶劣的工作环境（包括高温、低温、潮湿和沙尘）。

数据开放性不够，往往是各个厂家互不兼容，软件数据不能共享，呈现一个个的自动化孤岛。

全国十几万口油井，已经采用油井监控的油井不会超过一万口，不足总数的10％。

设计思想目的：油井远程监控系统主要是通过对井口参数的实时检测，采用轮询-应答的通信方式，将检测到的油井状态，通过无线方式传送给采油厂实时数据库服务器，并以C/S或B/S模式，使生产管理的各个部门能够及时掌握油井工作状态，缩短油井故障处理时间，提高开井时率，增加原油产量，提高工作效率。

另外，油井井口的控制器具有电量计算功能，可以为6kV电力线路配电自动化系统提供基础计算数据。

原则：自动化工程必须按照“统一规划、统一标准、统一数据库”的原则建设，系统方案必须整体考虑网络通讯、系统安全等问题，保证实时数据库标准开放，使整个系统具有极高的可靠性与实用性。

系统设计遵循“实用性、开放性、可靠性、先进性、可扩展性、易维护性”的基本原则，以方便操作、可靠运行为实施根本；方案设计既立足于实际，便于实施，又着眼于未来，为发展留有余地。

油田井下管理系统的设计与实现

油田井下管理系统的设计与实现一、引言在石油行业，井下管理系统对于油田的生产和管理至关重要。

随着市场竞争的加剧和技术进步的不断提升，如何设计和实现高效可靠的油田井下管理系统已经成为了当务之急。

二、油田井下管理系统概述油田井下管理系统是指对油井进行实时监测、控制和调度的系统，包括井下设备的远程监测、数据采集、故障诊断和自动化控制等功能。

其设计和实现需要充分考虑油井所处地质环境、油井类型、井口设备和井下管道等多个因素。

三、系统设计1.技术选型在设计系统时需要进行技术选型，结合井下环境和实际运行情况，选择合适的硬件和软件设备，如传感器、PLC控制器、SCADA软件等。

同时需要考虑设备的可靠性、稳定性和兼容性等因素。

2.井下数据采集油井的数据采集是系统设计的核心。

通过对井下温度、压力、流量等数据的采集，实时监测井下情况，及时发现异常情况并进行处理。

采集到的数据需要进行实时传输到地面中心，如此操作便能及时进行相应的调度，保证生产效率和安全性。

3.井下电力设备油井处于一个恶劣的环境当中，长期工作需要耗费大量的能源，所以，井下电力设备选取也十分重要。

首先需要选择适用于井下环境的低功耗和中功耗的控制设备和硬件，以及高稳定性的电源。

针对井下用电特点，需要结合油井的实际情况设计和布置电气线路。

四、系统实现1.数据处理处理采集到的数据是系统实现的核心。

通过对采集到的数据进行实时处理和分析，及时发现生产异常情况，派遣相应的技术人员处理。

2.故障诊断和维修井下设备在长期工作中会发生故障，因此，需要针对常见的故障情况开发一系列故障诊断方案。

一旦发现井下设备故障，需要及时对其进行维护和保养。

3.协同作业为了保证井下管理的高效性，井下设备需要实现与地面中心的协同作业。

地面中心可以通过互联网对井下进行远程监控和调度，从而快速响应井下的异常情况，调节生产规模和生产能力。

五、发展趋势随着技术的不断创新和进步，油田井下管理系统也在不断发展和完善。

基于GPRS的分布式油田远程监控系统的设计

第26卷第5期贵州大学学报(自然科学版)V o.l26N o.5 2009年 10月Journa l o f Gu izhou U n i ve rsity(N atura l Sc i ences)O ct.2009文章编号 1000-5269(2009)05-0089-04基于GPRS的分布式油田远程监控系统的设计李利军*,肖兵(华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640)摘要:针对目前国内的多数采油矿区监控体系的不足,提出了基于GPRS的分布式油田远程监控系统的设计。

采用GPRS无线通讯方式进行远程通信,并在数据传输中定义了心跳包,实现GPRS实时在线,保障通信和数据的正常传输,实现了分布式油田的远程监控,提高了油气生产的工作效率。

关键词:远程监控;GPRS;心跳包中图分类号:TP277 文献标识码:B油气田生产信息远程采集,传输和处理是油气田生产管理的重要环节。

当前,国内的多数采油矿区工作状况的管理基本上还是靠便携式测试仪或车载测试仪,由专人定期到井口测试数据,与油井矿区大量采油处理系统如采油站、注水站等的管理基本是分离的,几乎全部依靠人工的方法测控。

实现大规模安全生产,数字化远程管理,提高油气生产的工作效率是目前众多企业所期盼的。

针对目前国内这一现状,提出了基于GPRS的分布式油田远程监控系统。

1 组网方案的选择远程监控系统由监控中心服务器和现场客户端组成,服务器和客户端之间有多种组网方案可供选择,目前我国油田管理中最常见的有:专线网通信方式,公共电话网通讯,I n ter net通信方式和无线网络通信方式。

基于GPRS的分布式油田远程监控系统是一个一点对多点的远程无线双向数据通信和控制系统。

与GS M业务不同的是,GPRS业务的数据实现分组发送和接受,可提供56-115Kbps的数据传输速率,且按流量计费。

GPRS这一计费方式更适应数据通信的特点,速度较GS M业务也有很大提高。

提高油田供电可靠性的应对措施

提高油田供电可靠性的应对措施油田供电可靠性的提高是保障油田正常生产运营的关键之一。

以下是一些提高油田供电可靠性的应对措施：1. 建设备用电系统：油田可建设独立的备用电源系统来应对主电源故障，如燃气发电机组、蓄电池组和太阳能电池板等。

备用电源系统应能满足油田正常生产所需的电力消耗。

2. 运用智能监测技术：利用智能感知装置和监测系统，实时监测供电设备的运行状态、电力负载和电力供应质量等指标，及时发现异常情况，并采取相应的维护和修复措施，以避免故障发生。

3. 合理规划供电网络：在油田设施建设初期，应根据井口、加工、注水和输送设施等不同用电区域的需求，合理规划供电网络，确保供电线路的合理布局和电力分配的合理性，避免电力过载和供电不足的情况。

4. 加强设备维护管理：定期对供电设备进行维护和检修，检查和清洁设备，及时更换老化的零部件，确保供电设备的正常运行和寿命延长。

5. 进行电力负荷管理：通过合理安排油田各设施的用电时间和电力负荷分配，避免峰值电力负荷的集中，并合理利用可再生能源和节能设备，实现油田用电的高效利用。

6. 增强事故应急能力：建立健全的应急预案和应急管理体系，定期组织应急演练，以提高应对突发电力故障和其他事故的能力，保障供电中断的及时恢复。

7. 加强监控和预警机制：建立油田电力监控中心，通过实时监控和数据分析，及时提醒供电设备维护人员有可能发生故障和问题的设备，以及可能导致供电中断的因素，提前采取措施预防故障发生。

8. 提高设备自动化控制水平：借助现代自动化技术，实现设备的远程监控和自动控制，减少人为操作失误和故障，提高供电系统的稳定性和可靠性。

9. 强化培训和技术支持：定期对供电设备的操作人员进行培训，提高他们的技术水平和责任意识。

引入专业的技术支持团队，及时解决供电设备运行中的问题，并提供技术支持和维护指导。

提高油田供电可靠性需要综合运用多种手段和措施，从设备建设、监控管理和技术支持等多个方面入手，确保供电系统的可靠运行，保障油田的正常生产运营。

油田注采设备嵌入式故障诊断与监测系统

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６双ＣＵ结构的硬件设计技术。．Ｐ
１硬件框架图．系统采用嵌入式双ＣＵ结构，功能强大、处Ｐ
理速度快、实时性好。下位机数据采集卡采用美国
德州仪器公司（ＩＴ）的超低功耗微处理器ＭＳ４０，Ｐ３
分。系统具有良好的图形用户界面，能够实现实时数据采集、监测、数据存储、趋势分析、历史数据
３诊断仪器几何尺寸：１８９￣２ｍ。．７￣４４ｍ
三、技术突破点
注采设备嵌入式故障诊断与监测系统有以下六
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套数据管理系统，利用ＭＳｏｍ串口控件与上Ｃｍ
位机软件同步，将上位机传过来的数据解包存人数据库。系统通过对数据库的访问，实现数据查询、添加、排序、删除、计算以及波形显示。同时，系统具有傅立叶变换、傅立叶逆变换、功率谱计算、
回放和比较等功能。ＰＣ机部分软件是基于Ｂｒｎ＋ｕｌｅ的ｏｌｄＣ＋Ｂｉｒａｄ
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上位机采用美国Ｉｔ公司的嵌入式高性能处理器ｎｅｌ

谈矿井提升机载荷监测系统设计

谈矿井提升机载荷监测系统设计提纲：1. 载荷监测系统的作用和原理2. 系统设计中需要考虑的因素3. 系统的硬件和软件设计4. 系统的安装和维护5. 其他可选功能的添加一、载荷监测系统的作用和原理矿井提升机是煤炭矿山的重要设备之一，但在运行过程中，载荷情况很难准确地掌握，从而给矿井安全带来隐患。

因此，设计一个可靠的矿井提升机载荷监测系统尤为重要。

这个系统可以实时地监测矿升机的载荷情况，并根据工作需要自动采集、处理和储存相关数据。

通过这个系统，矿工们可以及时发现机器运行不正常的情况，从而采取相应的措施以避免事故发生。

该系统的原理基于传感器技术，主要是通过安装在提升机上方的吊挂传感器来检测载荷情况，然后将数据传输到管理中心。

系统中还可以加入其他传感器，如速度传感器、温度传感器等来监测矿升机的运行情况。

二、系统设计中需要考虑的因素在设计载荷监测系统时，需要考虑以下因素：1. 选择合适的传感器，并确定传感器的安装位置；2. 考虑系统的精度，精确测量的数据更有利于预测矿升机的负载能力；3. 考虑系统的可靠性，应该避免单点故障和系统崩溃的情况；4. 系统的实时性是否够高，能否在最短时间内将数据传输到管理中心；5. 系统能否通过测量数据来计算实际载荷，以及如何应对载荷过重和过轻的情况。

三、系统的硬件和软件设计该系统由硬件和软件两部分构成。

硬件主要包括传感器、数据采集仪和数据传输设备等。

软件主要包括信号处理、数据存储、计算和传输等模块。

系统的硬件设计应该能够满足一定的耐用性和稳定性。

选择合适的传感器和数据采集仪器是关键，要保证其具有一定的质量和准确性。

另外，数据传输设备的选型也很重要，从而保证数据能够及时的传输到指定的目的地。

软件设计方面，要考虑数据的实时处理能力，避免数据的漏传或延迟。

应充分利用计算机的强大处理能力，对传感器采集的数据进行实时处理，通过统计分析，帮助矿工更好地掌握提升机的运行情况。

四、系统的安装和维护安装和维护是系统运行的关键。

海上油气田开发工程仪电讯系统设计指南第一章

第四篇海上油气田开发工程仪电讯系统设计第一章海上油气田开发工程电力系统设计总则第一节电力系统设计概论第二节电力系统设计的范围第三节电力系统设计的环境条件和电气参数第四节电力系统设计在各阶段设计成果编制的内容和深度第五节电力系统设计的基础条件及与其它专业的设计分工第六节电力系统设计应遵循的规范与标准第七节参考文献第一章海上油气田开发工程电力系统设计总则第一节电力系统设计概论一. 概述本设计指南编写的目的：主要是为从事海上油气田开发工程电气专业设计的工程技术人员在进行海洋工程电力系统设计时提供的实用性工具书，它将从海洋工程设计的角度出发,介绍电气专业在进行海上油气田开发工程电力系统设计工作的范围，内容和相关理论等方面的知识；并在此基础上介绍电力系统设计时应该依据和遵照的规范，标准，设计步骤，电力系统计算的方法，规格书，图纸和数据表的编制方法，以及电气设备选型时应注意的事项等方面的内容。

二. 电力系统简介海上油气田开发工程的电力系统是指：电能的产生，变换，传输，分配和消耗等全部设施和网络的总称。

这个系统将自然界的能源，比如：天然气或原油，通过动力发电设备，比如：柴油机，双燃料柴油机或双燃料燃气轮机等旋转机械设备的动能转换成电能，再通过变电，输电和配电，将电能分配给用电设备。

海上油气田开发工程设施上的发电机，主配电盘，电力变压器，各种不同电压等级的配电盘和用电设备，通过电缆连接成为一个完整的网络，这个网络称为电力网。

海上油气田开发工程设施上的电力系统可以是一个或几个在统一监控下运行的电源及与之相连接的电力网组成。

为确保电力系统的正常，安全和连续运行，它还担负着测量，监视，控制，保护和管理的作用，它是发电，变电，输电，配电和用电等设备协调运行的有机组合。

电力系统设计是海洋工程设计众多领域中的一个专业，随着我国沿海海上油气田的开发和利用，海上油气田规模在逐步扩大，海上油气田电力系统的供电范围也在逐步扩大，它对电力系统设计的要求也越来越高，因此海上油气田开发工程电力系统设计的技术性能指标的合理性，实用性和规范化程度就显得非常重要了。

scada系统在油气田中的应用

• 149•图2 硬件设计图3 软件设计图3所示为软件设计流程图。

程序首先进入系统初始化，需要将定时器、中断、I/0口等进行初始化，单片机进入工作状态。

先通过读取温度检测端口的数据，数据采用了读取多次求取平均值的方式进行处理，排除误差以及错误数据的干扰，这样得到的数据接近于真实值。

接着将数据送数码管显示，显示方式同过动态扫描的方式。

检测是否有按键按下，当无按键按下时，始终读取烧烤箱的温度并显示。

当检测有按键按下时，表示需要调节烧烤箱的温度，根据对应按键，输出控制继电器的通断，可以控制电热管工作的根数，这样就可以根据温度来调整烧烤箱火力。

图3 软件流程图4 结束语本文设计了基于太阳能的户外烧烤箱。

烧烤箱的电能是有光伏太阳能电池板获得，通过太阳能电池板实现太阳能到电能的转换。

再通过逆变器将直流电转换成交流电。

蓄电池在太阳较弱的情况下提供电能。

烧烤箱的温度可通过温度传感器获得，可根据显示的温度手动调节发热管的根数调节火力的大小。

该设计解决了木炭烧烤箱烟气危害、环境污染等问题，可实现烧烤箱温度的调节，使用方便，操作简单，同时利用温差发电，满足辅助充电要求，环保节能。

基金项目：西安思源学院省级大学生创新训练项目资助（S201913121016）。

通讯作者：袁观娜（1988—），女，陕西镇安人，硕士研究生，现供职于西安思源学院，研究方向：智能电器技术。

为适应“数字化油气田”发展趋势，建立油气田生产自动化全过程监控的SCADA 系统，以提高油气生产管理水平是非常有必要的。

本文概述了SCADA 系统的基本功能，分析了油气田SCADA 系统的重要性，介绍了技术要求以及SCADA 系统在油气田应用的基本配置和主要功能。

目前西南油田公司已经逐步实现对气田井站现场采气工艺的实时监控和调度管理，SCADA 系统GMC/BGMC 的建立形成了场站监控与气田生产调度管理一体化的信息中心，为西南油田公司各级生产决策机构提供一线的场站数据。

基于单片机的油井实时监测系统设计与实现

基于单片机的油井实时监测系统设计与实现摘要：介绍了一种基于单片机PIC16F877的油井实时监测系统。

该系统能够分时采样获取油井下电动潜油泵的两路压力、两路温度、漏电流和振动参数，并利用其内部的ADC转换器将模拟信号进行量化处理转换为数字信号。

为了保证采集信号的精确度，系统采用去极值求平均值滤波算法对采集到的数字信号量进行滤波处理，最终将油井下实时信息显示到主界面上，同时具有报警功能。

实验结果表明，本系统对井下各信息的采集具有高精确度和实时性，并取得了较满意的控制效果。

关键词：油井实时监测系统；PIC16F877单片机；A/D转换；滤波算法0引言由于我国油田油井数量多且分布范围广，目前大多采用人工巡井方式，由工人每日定时检查设备运行情况并记录采油数据<sup>[1]</sup>。

这种方式影响了设备监控与采油数据的实时性和准确性，发生故障时也不能及时地监测和处理，会造成巨大的损失。

这样不仅降低了劳动效率，而且增加了生产成本，并且存在安全隐患。

针对以上情况，我国石油企业为了提高生存和竞争能力，已经开始进行油田自动化、信息化、数字化建设。

本文设计的油井实时监测系统以单片机PIC16F877<sup>[3]</sup>作为微控制器对油井下潜油泵的入口压力、出口压力、入口油温、电机温度、振动、漏电流等信息进行实时监测和控制，发现故障并及时报警，具有精确度高、实时性和稳定性好等特点。

1系统总体设计本系统可以分时采样由下位机实时传输的井下温度、压力、振动、漏电流等参数信息的模拟信号，并通过ADC转换器把采集到的信号进行模拟向数字量的转换，将转换的数据量进行存储，同时应用去极值求平均值滤波算法对采集到的数字信号量进行滤波处理，确保采集信息的精确度和准确性；为了给用户提供有效的数据，系统还使用LED实时显示采集的数据信息，用户也可以通过键盘设定每个参数信息报警值的上限和下限及故障值的上限和下限，监测过程中实时采样的数据超越设定的上下限值时报警器自动报警。

油田集输站自动控制系统硬件设计

０引言
油田集输站是油田采油厂的重要组成部分，是对原油进行油、气和水的分离，达到合格的原油。集输站对原油处理的好坏，对采油厂的效益和质量影响极大。目前，国大多数油田集输站的自动化水我平很低，基本停留在人工手动状态，对于物位、质量、压力、含水率和温度等过程参数都需要靠人工检测，人为误差较大，并且现场检测人身安全无法保证，严重的影响了生产效率及产品质量。为了节能增效，提高产品质量和安全性，有必要对油田集输站实施自动控制系统。
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图１集输联合站工艺流程示意图
１２监测的主要参数．
（）一次沉降罐液面和界面检测，１放水过程控制。（）２自动加药过程自动控制，根据三相计量量、油量及井排温度以及一次沉降罐出油油中含现自动加药过程。（）３二次沉降罐、好油罐液面检测。（）４检测天然气流量，二路；燃油量，；二路电
现场
图４系统控制框图
２１工控机的选用．工控机实现系统集中管理，工艺过程参数处理，
控制参数设定，工艺流程、大罐液位计检测参数动态显示、参数报警。它在自动化系统中十分重要，所以选质量可靠的性能稳定的研样工控机，并且它有较大的市场占有率，特别是由于其具有一个与通用微机兼容的环境，所以就为工业控制任务提供了宽松的开发平台和丰富的软硬件环境，使本系统的编程、组态工作得到了事半功倍的效果。２２ＰＣ的选用．Ｌ首先，要考虑性能价格比、售后服务情况和现场的工况情况，并且根据多年作工程的经验，选择德国西门子ＰＣＬ作为系统的下位机。因为就目前来看西ｆ－ＰＣ以其极强的抗干扰能力和可靠性已经许多ｑ＝Ｌ７工业现场得到广泛的应用，设计中在硬件上对元器件图３进行严格的筛选和老化，采用电源多级滤波和稳压措施、电磁屏蔽、输入输出滤波、光电隔离及通道间绝２硬件设计缘，在结构上采用密封防尘抗震的内部结构及模块化的外部结构。本系统硬件的结构采用了工控计算机、ＬＰＣ及其２３检测仪表的选用．配套的检测仪表构成的自动化的监测系统，各种变送以界面和液面测量为例加以说明：器将测得信号通过屏蔽信号电缆从现场传送到接口１界面的测量：）重复不相容的液体的分界面，在柜的接线端子板上，参加控制的信号进ＰＣ再送进此指油田生产过程中的油与水的分界面。在测量界Ｌ，工控机。不参加控制的经过ＡＤ转换或硬件计数板面时，／选用了美国ＤＥ公司的Ｄ５８４ —１型射频Ｅ０ — ５３送入工控机。由于传感器及执行机构的性能是影响导纳界面仪。它是在电容物位计基础上发展起来的系统可靠性、安全性及测量精度的关键因素，因此采新一代物位测量仪表。如图５所示，由于受挂料的影用的都是质量较好和本安防暴的产品。测量储油罐响，用传统的电容法已不能测出真正的物位，这是由界面采用射频导纳界面仪，液位测量采用超声波液位于受导电挂料的影响，虽然物位已下降，由于挂料但计，精度可达０５，目前测量界面及液位的各种设的导电性，．％在物料和传感电极构成的电容的有效长度仍

油田输油管道无线温度监测系统的研制

油田输油管道无线温度监测系统的研制汪波河南油田设计院牛磊河南油田采油一厂[摘要] [关键词]介绍了一种基于无线遥测技术的油田输油管道监测系统，该系统以挪威No r di c VLSI公司推出的无线单片机nRF9E5和美国DALLAS公司的单总线数字温度传感器DS18B20为核心，能够同时实现对多个体温信号的高精度监测和传输。

n R F9E5DS18B20无线遥测作者简介：汪波，男，工程师，郑州轻工业学院毕业，现任河南油田设计院工艺室技术主办；牛磊，男，工程师，河南油田采油一厂工作。

在油田生产开发过程中，输送油气管道内的介质温度是工人经常检测的数据之一。

目前现场实际测量元件多为玻璃管温度计，但是由于玻璃管温度计由于检测精度低，并且难以同时对多个测量点进行自动化检测，已不能满足油田生产自动化的需要。

基于这一点我们设计出了无线温度监测系统，它采用电子测量和无线通信技术，可以圆满解决上述问题，同时能够有效减少工人的日常工作量。

（一）无线单片机n RF9E5。

n RF9E5是挪威No rd ic VLS I公司的产品，是真正的系统级无线射频收发芯片。

该芯片内嵌高性能8051MCU，4通道12位ADC。

内置nRF905收发器，包括所有nRF905芯片特性，具有433/868/915MHz三波段载波频率。

采用GFS K调制，抗干扰能力强。

支持多点通讯，数据传输速率高达100Kb p s。

可以工作在S h o c k b u rs t模式下（自动处理前缀，地址和CRC），能够最大程度的抑制噪声。

工作电压范围为1.9V-3.6V，面积为5mm×5m m，共有32个外部引脚，包括U ART和SPI等功能。

1．微控制器。

n RF9E5的片内微控制器与标准8051兼容。

指令时序与标准8051稍有区别，典型区别是：n RF9E5片内微控制器的指令周期为4到20个时钟周期，8051为12到48个时钟周期。

中断控制器支持5个扩展中断源：ADC中断，S P I中断，两个无线收发中断，一个唤醒中断。

矿用干式变压器智能监测系统设计与应用

166 /矿业装备 MINING EQUIPMENT式各样的传感器完成，配置专用的通信模块，数据经环网完成传输，传输过程使用的是TCP/IP 协议。

监测模块采用的是DSP 处理器，配置高速数据采集卡，将简单处理之后的数据信息通过RS-232/RS-485传输至工控机，工控机能够对数据进行分析处理，实现矿用干式变压器运行状态的实时显示。

3 监测系统详细设计3.1 硬件设计矿用干式变压器智能监测系统硬件主要涉及CPU 和采集卡，考虑监测系统的实际使用环境和条件要求，CPU 的型号选择为TMS320F2812，主要完成低速信号的采集与处图1 监控系统架构1 监测系统功能概述监测系统用于矿用干式变压器实时运行状态的监测，收集相关数据进行分析处理，以便得出矿用干式变压器是否存在故障或者潜在故障问题。

系统运行时既实时监测变压器关键组件，又监测变压器周围的环境情况，基于上述两种数据信息判断变压器运行是否正常。

当变压器出现故障时，运行维护人员能够调取以往数据，观察故障出现的演变过程，进而指导工作人员快速排出故障。

监测系统具体功能如下：实时监测矿用干式变压器及其周围环境的状态信息，具有实时数据信息的传输功能，通过数据信息的分析和处理，判断变压器是否出现故障问题，结合实时数据的变化趋势，完成变压器工作状态的在线评估。

2 监测系统总体架构设计基于上述矿用干式变压器智能监测系统的功能概述，结合服役中矿用干式变压器的实际情况，完成了智能监测系统总体架构的设计（如图1）。

矿用干式变压器智能监控系统架构涉及到井下传感器、检测装置、服务器、终端等部分。

监测系统工作过程中通过数据采集卡和DSP 共同完成相关数据的采集和处理，之后传输至工控机进行矿用干式变压器运行情况的监测和评估。

智能监测系统的整体架构分为地表和地下两个部分，其中地表部分涉及监控室操控界面和监测中心的服务器，地下数据的采集主要由各矿用干式变压器智能监测系统设计与应用□ 袭奇王尚彬铁法煤业（集团）有限责任公司辽宁铁岭 112799 张微辽北技师学院辽宁调兵山 112700矿用干式变压器作为煤炭井下供电系统不可或缺的装置，其运行的安全稳定性能不仅关系着整个供电系统的正常运行，还与工作人员的生命安全息息相关，必须引起高度重视。

农村电力监测系统的硬件设计

终端和ＧＲＰＳ通信模块。
还是农村电力部门亟待解决的重要问题 … 。本文将
ＧＲＰＳ数据传输技术引入农村电力网监测系统中，克服了村落距离疏远、理系统繁琐等弊端，出了一管提种低维护、性能的设计方案，设计了一种基于高高并
ｆｎ２５１３ｃｍ。ａｃ０＠６．ｏ
２１００年５月
农机化研究
第５期
图２系统结构图
Ｆｇ２Ｏｒａｉａｉｎｓｒｃｕｅｏｈｙｔｍｉ．ｇｎｚｔｔｔｒｆｅｓｓｅｏｕｔ
蓬
图５电流模拟输入电路设计图
１系统组成和功能
整个系统可以连接多个基站监测计算机，多个使不同远近的村庄用电信息传输到一个管理中心监测
管理。本文针对一组监测终端设计，图２所示。其如
包括信号采集层（电力监测终端）监控层（、监测计算机）管理层（、远程管理中心）传输层（ＰＳ通信和、ＧＲＲ４５Ｓ８通信）４部分。其中，信号采集层和传输层是设计的重点，文重点研究了带有通信接口的电力监测本
分满足三相多功能电能表以及基波谐波电能表制作
的要求。
图１农村电力监测系统
Ｆｇ１Ｖｉａｅｐｗｅ — ｍｏｉｒｇｓｓｅｉ．ｌｇｏｒｌｎｔｉｙｔｍｏｎ