基于嵌入式平臺(tái)的鉆井工程無線監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、在油氣資源開發(fā)過程中，鉆井是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，而鉆井安全又是鉆井作業(yè)的重中之重。雖然已經(jīng)有嚴(yán)格的井控規(guī)程出臺(tái)，但是鉆井事故還是時(shí)有發(fā)生?？偨Y(jié)歷史上鉆井事故的發(fā)生原因，無不集中在沒有及時(shí)監(jiān)測到異常狀況或事故沒有得到正確及時(shí)的處理等原因上，因此市面上出現(xiàn)了多種鉆井工程監(jiān)測系統(tǒng)試圖解決這些問題，但是這些系統(tǒng)普遍是采用低端單片機(jī)或IPC進(jìn)行控制，使用總線技術(shù)用數(shù)據(jù)線連接各個(gè)傳感器進(jìn)行控制，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不夠靈活、安裝拆卸繁瑣，操作復(fù)雜并且成本昂

2、貴難以廣泛應(yīng)用。
　　 為了解決現(xiàn)有鉆井監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，作者設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式平臺(tái)的鉆井工程無線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器由現(xiàn)場服務(wù)器和現(xiàn)場客戶端組成，兩個(gè)控制器都基于ARM-Linux平臺(tái)，使用Qt/Embedded開發(fā)人機(jī)交互界面；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為工業(yè)一體機(jī)，使用VB開發(fā)監(jiān)控軟件。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和控制部分由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)完成，根據(jù)鉆井現(xiàn)場的設(shè)備布置情況，構(gòu)建了樹型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用了ZigBee技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信

3、。
　　 現(xiàn)場服務(wù)器通過與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)串口通信獲取鉆井參數(shù)并實(shí)施控制輸出，該控制器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)核心的監(jiān)測報(bào)警和自動(dòng)灌漿控制等功能，它和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以組成完整的監(jiān)控系統(tǒng)，也可以通過RS485現(xiàn)場總線擴(kuò)展現(xiàn)場客戶端，通過以太網(wǎng)擴(kuò)展遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。在三個(gè)控制器并存的情況下，現(xiàn)場服務(wù)器主要完成泥漿液面監(jiān)測及鉆井事故報(bào)警；現(xiàn)場客戶端主要完成自動(dòng)、手動(dòng)灌漿和鉆井參數(shù)監(jiān)測；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要完成遠(yuǎn)程監(jiān)控、鉆井參數(shù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢和