基于GPRS通訊的抽油機群網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分組無線業(yè)務的簡稱，其具有“高速傳輸”和“永遠在線”等優(yōu)點，特別適用于數(shù)據(jù)傳輸時間不連續(xù)、突發(fā)性強的場合。而在油田上，為了保證抽油機工作在正常狀態(tài)，需要掌握整個抽油機群的電能消耗及各種諸如電壓電流等參數(shù)，依靠人工來讀取參數(shù)，存在著投入人力大、效率低、檢測周期長、易發(fā)生失誤等諸多問題。因此，迫切需要一種快速、準確、易用以及成本低的解決方案來代替人力尋檢的方式。本文采用GP

2、RS無線數(shù)據(jù)通訊技術、微控制器和監(jiān)控主機三者相結合的方法，對基于GPRS通訊的抽油機群網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)進行了設計與研究。
　　本文設計了一整套以PIC16F74微控制器為核心的基于GPRS通訊的監(jiān)控方案，它集數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸?shù)裙δ苡谝簧恚⒛軌蜃畲笙薅鹊谋ＷC系統(tǒng)的可靠工作。系統(tǒng)對抽油機電壓、電流、有功、無功功率等信號進行采樣和處理，這其中包括信號的采集、濾波、A/D轉換等處理環(huán)節(jié)。濾波方面，設計了適用于單片機的IIR巴特沃斯

3、型數(shù)字濾波器，最大限度的濾除高頻干擾。處理后的數(shù)據(jù)，經(jīng)過物理層GPRS模塊的處理，發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡上。經(jīng)過GPRS網(wǎng)關，將數(shù)據(jù)發(fā)送到連接在互聯(lián)網(wǎng)上的監(jiān)控主機。
　　此系統(tǒng)所采用的通訊模塊為西門子公司的MC35終端模塊。在此基礎上，本文著重闡述了系統(tǒng)各個層次上的設計，包括數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層和網(wǎng)絡層上的設計方案，完成了各個層協(xié)議的選擇、PPP協(xié)議數(shù)據(jù)報的解析和狀態(tài)機的精簡設計，實現(xiàn)了UDP/IP通訊。本文針對傳統(tǒng)GPRS模塊無法與監(jiān)

4、控主機實現(xiàn)雙向通信的弊端，還提出了一種使監(jiān)控主機能夠主動發(fā)起連接請求的方法，并經(jīng)過實驗驗證其可行性。最后，本文對整個系統(tǒng)的可靠性進行了分析，分別對UDP協(xié)議的可靠性保證、系統(tǒng)發(fā)生故障的可靠性保證和噪聲干擾的可靠性保證提出了具體的設計方案和解決辦法，從而使系統(tǒng)在各種情況下都能可靠運行。軟件方面，開發(fā)了一套基于VisualBasic編程語言的軟件系統(tǒng)，界面友好，能夠隨時顯示抽油機當時數(shù)據(jù)、最新數(shù)據(jù)、日數(shù)據(jù)和月數(shù)據(jù)。
　　論文完成了系統(tǒng)