基于嵌入式平臺的鉆井工程無線監(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。雖然已經有嚴格的井控規(guī)程出臺，但是鉆井事故還是時有發(fā)生。總結歷史上鉆井事故的發(fā)生原因，無不集中在沒有及時監(jiān)測到異常狀況或事故沒有得到正確及時的處理等原因上，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或IPC進行控制，使用總線技術用數(shù)據(jù)線連接各個傳感器進行控制，導致系統(tǒng)結構不夠靈活、安裝拆卸繁瑣，操作復雜并且成本昂

2、貴難以廣泛應用。
　　 為了解決現(xiàn)有鉆井監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，作者設計了一種基于嵌入式平臺的鉆井工程無線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器由現(xiàn)場服務器和現(xiàn)場客戶端組成，兩個控制器都基于ARM-Linux平臺，使用Qt/Embedded開發(fā)人機交互界面；遠程監(jiān)控系統(tǒng)為工業(yè)一體機，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)絡完成，根據(jù)鉆井現(xiàn)場的設備布置情況，構建了樹型的無線傳感器網(wǎng)絡結構，采用了ZigBee技術進行數(shù)據(jù)的通信

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