基于GPRS的抽油机远程监控系统现场层体系研究

对抽油机远程监控系统的现场层体系进行了研究,提出了新型的现场层结构,该结构的最大特点是把抽油机节能控制器和远程监控系统融合为一体.设计了抽油机远程监控系统的总体构架,详细地分析了现场层硬件结构和软件结构.现场层硬件系统包括小闭环的抽油机节能实时控制系统和数据监测传输系统;软件系统包括基于神经网络的智能控制器和数据采集监测软件系统.最后对现场层进行实验,实验结果表明,现场层即能够可靠,高效地传输数据,又能够实现抽油机的节能任务.     

基于ZigBee的油井远程监控系统设计与实现

为提高油田生产的安全性以及节约能源,根据油田上油井位置分散的特点,本文设计了一种基于ZigBee的油井远程监控系统,其由远端数据采集系统和上位机监控系统两部分构成。远端数据采集系统由多个ZigBee网络构成,同一网络内的基站间基于ZigBee协议进行无线通信,每个网络内都有且只有一台主基站,其通过GPRS-DTU与上位机进行远程通信。系统实现了各油井抽油机状态(电流、电压、功率因数、井口压力、温度等参数)的实时监测与记录,以及上位机远程控制现场抽油机的启停等功能。该系统已应用于油田抽油井的远程监控,实践表明:系统运行可靠,可广泛应用于同类远程实时监控系统。     

油井远程监控系统采集层设备RTM的设计与实现

所设计的油井远程监控系统采用三层架构,分别为数据采集层、数据传输层和数据处理层;文章详细介绍了采集层设备RTM(remote terminal measurement)主要功能模块的硬件设计与软件开发;RTM采用ARM处理器STM32F103作为核心控制器,通过485通信与传输层设备RTU(remote terminal unit)相连,可完成油井油压、油温等生产参数的自动采集、抽油机皮带轮转速的实时检测以及油井启停的远程控制等功能,具有兼容性好、易拓展和适用范围广等特点;所设计的系统已在油田现场部署应用,不仅可以降低工人劳动强度,提高工作效率,而且可及时发现油井的异常情况并及时采取措施,保障了油井生产安全运行。     

注橡机联网监控系统的开发与应用

设计了一套注橡机联网监控系统,并成功应用于工业现场。系统通过实时监控注橡机内设的PLC中数据,确保了机器在长时间内安全高效地连续运行。整个系统由主控层、通讯管理层和现场控制层组成:主控层利用计算机作为监控主机,运行组态软件,并通过工业以太网与通讯管理机进行通信;通讯管理层由工控机与通讯卡组成,其中架设有OPC服务器,负责整个系统的通信管理;现场控制层由西门子SF300、SF200系列PLC和永宏FBE-28MU系列PLC构成,控制注橡机机械部件的动作和传感器的信息采集。通过对多台注橡机长时间的连续监控,现场应用结果表明该系统能够对温度精确控制,以保证整个生产的安全、高效、连续地进行。     

基于B/S模式的抽油机远程监控系统设计

针对油田抽油机现场作业特点,设计了一套基于B/S模式的油田抽油机远程实时监控系统,该系统能够实时在线监测抽油机参数,对抽油机的各种故障包括进行实时诊断,及时发现并报警。着重介绍系统的工作原理、系统组成、实现功能以及软件实现关键代码。     

无线网络撬装视频监控系统在油田监管中应用的研究

无线网络撬装视频监控系统利用视频压缩、无线传输、远程监控等技术,实现油田管理人员对现场油井运行状况、施工作业进行监控和管理,预防和杜绝现场违章施工或违规操作等现象发生,保证油井现场资产、生产安全。     

基于GPRS的油井远程监控系统设计

针对当今油井现场作业情况监控的缺陷,研究、设计并实现了基于GPRS模块的油井远程监控系统。系统综合应用了先进MCGS工控组态软件、GPRS模块、信号检测与处理等技术对油井现场进行了有效地监控,能对各种数据进行方便地统计和查询。通过模拟调试验证了结合上位机和下位机对油井大钩负荷、原油油管压力和油管内原油温度的远程监测和现场监控。     

基于STM32和GPRS的无线油井监控器

对油田中的抽油机进行维护时,传统方式有很多弊端,如油井位置远,人员现场检测困难,全面检测时间较长且不能第一时间发现故障,导致影响生产进度等问题。实现了STM32和GPRS模块无线油井监控器,可以远程对抽油机的状态进行检测和控制,在监控中心服务器即可完成对油机状态的监控,且采用无线油井监控器方案具有实施方便快速、查看故障点直观、节省人力和物力成本、维护方便等优点。     

基于GPRS通信的油田开发远程测控系统的设计

利用现场分散采集,通过GPRS通信,最后由中心计算机集中接收处理和控制,构成基于GPRS通信的油田开发远程测控系统,实现对油田现场分散设备多种参数的现场测量、远程传输和集中处理;详细介绍了基于GPRS通信的油田开发远程测控系统的构成、监控中心计算机系统的构成以及远程测控终端工作原理,通过电参数的计算公式给出抽油机工况诊断判断依据;文章提出的基于GPRS通信的油田开发远程测控系统推广应用到油田各相关领域,这必将大大推进数字化油田建设的进程。     

油井生产监测与数据发布系统

油井维护巡视的劳动强度大,利用远程监控系统,可以实现油井工况参数的实时检测与自动采集、油井示功图的分析诊断等以及油现场的视频监控,同时,借助通信公司丰富的光纤网络资源把采集数据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,从而实现整个油井生产过程的自动化。     

油田丛式抽油机井群集中控制系统的设计

为了解决油田抽油机采油效率和能耗较低等问题,本课题在抽油机单井变频节能控制技术的基础上,研发了丛式抽油机井群单井多模式柔性控制器,并建立丛式机井群一拖四的集中控制方案。通过选择合理的优化算法,实现了单井柔性控制与井组集中优化控制的有机结合,有针对性的提高了井群的整体能效。现场测试效果表明：该丛式抽油机柔性集中控制系统能够适应现场工况条件,实现抽油机井群系统的优化控制,并且能达到较好的控制效果与节能效果。     

基于仿人智能控制的长输管道新型退磁仪的智能化实现

研究管道中影响焊接的剩磁的产生机理,选用直流线圈消磁方法,通过多级调节反向消磁电流实现剩磁的消除。已有消磁仪有诸多使用上的不方便,新型退磁仪采用闭环控制系统来控制仪器,通过传感器采集检测数据反馈给智能控制单元实现闭环控制,不同阶段采用不同的仿人智能算法实现模糊控制。通过程序控制电流,使得消磁线圈磁场强度变化,达到智能消...     

RTU系统在油田管线阀室监控系统中的应用

基于远程测控终端（RTU）在油田管线阀室监控系统中的应用，本系统以中央计算机管理系统、通讯系统、远程控制单元RTU（remote terminal unit）等三部分，构成集成化、自治性的分散型控制系统。该系统提供高性能的控制器、工作站、通讯网络以及过程量通道模件等硬件模块，对油田管线阀室进行远端数据采集、过程控制、信息管理等功能，构成集控制、操作、监视、管理为一体化的自动化系统。     

基于物联网的机房环境综合监控系统设计与实现

机房环境动力、视频监控和门禁系统相互独立,没有融合统一的监控平台,存在信息无法共享等问题.针对地点分散的多个信息机房监控系统的设计,采用嵌入式数据采集主机、网络摄像机、网络门禁主机构成信息传感层,以有线和无线网络作为信息传输层,最后以机房环境综合监控平台和各种管理终端构建核心业务层,建立基于物联网的分布式联网机房环境综合监控系统.该系统融合了机房环境动力监控、视频监控、门禁管理,实现了互通互联,数据交换和信息共享.在这种物联网中,管理人员可以随时随地与机房设备进行信息交互,监控和管理整个机房环境,实现了多机房集中监控、分布管理的模式,提升了机房智能化管理水平.     

油田抽油机数据采集实时监控系统

根据陕北某油田的生产现状,设计了一种新型油井监控系统,系统采用ATmegal6-16MI微控制器作为数据采集的主机,通过高精度传感器及高敏感器件检测抽油机的载荷及位移、电流、电压、冲程、冲次等参数,并在现场液晶屏上显示各参数值和抽油机示功图;监控主站软件采用LabVIEw与Matlab混合编程,完成示功图识别和油井工况诊断等功能.对系统功能、硬件组成、工作原理和软件设计做了详细的论述,该系统基本满足了油田对于抽油机监控的需要,和市场上现成的RTU组态方案相比,具有系统资源利用率高、价格低廉、便于维修等特点,具有一定的应用价值和市场前景.     

油田电泵井自动控制系统的研究与应用

针对大港油田电泵井都为开环控制的现状,提出对电泵井进行闭环自动控制,现场试验安装电泵井井下参数采集系统、地面变频控制系统和数据处理系统,并完成电泵井自动控制算法设计,实现了对电泵井的自动控制。现场应用表明,该方法有效克服了电泵井开环控制存在的诸多问题,确保了供产液的平衡,有效保证油井长期稳定开采,同时远程控制进一步降低了工人的劳动强度、提高了数字化油田的水平,取得了很好的实际应用效果。     

基于变频调速的粗纱机四电机系统设计

为保证粗纱的质量，新型粗纱机中的四个电机必须协调运转。为此，系统采用了四个变频调速电机，并使用电机速度闭环和粗纱张力闭环的双层闭环控制。同时利用专家控制策略来解决纺纱过程中粗纱卷绕模型不精准和系统参数变化等问题，从而大大提高了系统的鲁棒性，成功实现了四个电机在系统启动、稳态、停止阶段速度的良好同步控制。     

基于支持向量机的抽油机井功图识别研究

抽油机的异常情况会使油田的产油效率降低,而不同的异常类型对应的抽油机示功图特征也各不相同,因此造成的损害程度也不同。针对以上问题,文中提出了一种抽油机井功图识别模型,该方法将支持向量机（ SVM）用于抽油机井功图识别。首先利用改进的矢量曲线数据压缩方法（ICVDC）对抽油机井下示功图进行特征数据提取,在此基础上,采用“一对一”分类法建立基于支持向量机的井下示功图分类模型,进而对不同特征的示功图进行分类识别,并与其他识别分类模型进行了识别分类效果对比。实验结果表明,该方法分类准确度高,有效地解决了示功图的识别和分类问题,方便对油井设备等进行进一步的故障分析处理,从而大大提高抽油机的性能与效率,以此来达到油田提高采收率的目的。     

A closed‐loop nonlinear control and sliding mode estimation strategy for fluid flow regulation

Novel sliding mode observer (SMO) and robust nonlinear control methods are presented, which are shown to achieve finite‐time state estimation and asymptotic regulation of a fluid flow system. To facilitate the design and analysis of the closed‐loop active flow control (AFC) system, proper orthogonal decomposition–based model order reduction is utilized to express the Navier‐Stokes partial differential equations as a set of nonlinear ordinary differential equations. The resulting reduced‐order model contains a measurement equation that is in a nonstandard mathematical form. This challenge is mitigated through the detailed design and analysis of an SMO. The observer is shown to achieve finite‐time estimation of the unmeasurable states of the reduced‐order model using direct sensor measurements of the flow field velocity. The estimated states are utilized as feedback measurements in a closed‐loop AFC system. To address the practical challenge of actuator bandwidth limitations, the control law is designed to be continuous. A rigorous Lyapunov‐based stability analysis is presented to prove that the closed‐loop flow estimation and control method achieves asymptotic regulation of a fluid flow field to a prescribed state. Numerical simulation results are also provided to demonstrate the performance of the proposed closed‐loop AFC system, comparing 2 different designs for the SMO.