平台远程监控系统的设计毕业论文.doc

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1、海上石油平台远程监控系统的设计毕业论文目录第一章绪论11.1课题研究背景及意义11.2远程监控技术概述11.2.1远程监控原理21.2.2远程监控的分类31.2.3远程监控系统的发展31.2.4远程监控技术的研究现状51.3海上油田监控系统的发展现状61.3.1国外海上油田监控技术71.3.2国内海上油气田监控技术71.4论文完成的工作8本章小结8第二章课题背景92.1海上油气集输系统92.2海上石油平台的组成和运行102.3现场监控需求分析102.3.1系统监控参数的确定112.3.2系统功能需求112.3.3控制系统操作方式需求132.4系统通信方

2、式选择142.4.1有线通信方式142.4.2常用无线通信方式152.4.3本文选择的无线通信方式172.4.4微波扩频无线通信协议17本章小结19第三章海上石油平台远程监控系统设计203.1控制系统的选择203.1.1集散控制系统（DCS）203.1.2现场总线控制系统（FCS）223.1.3PROFIBUS-DP现场总线技术233.1.4本文选择的控制系统243.2海上石油平台远程监控系统结构设计243.2.1基于PLC网络的集散递阶管控系统的设计25本章小结28第四章监控系统硬件设计294.1工控机IPC6908294.2无线收发设备SRM610

3、0304.2.1SRM6100的特点及技术指标304.3PLC的选型与研究304.3.1PLC概述304.3.2PLC的工作原理314.3.3本系统PLC的选型334.4远程分布式I/O的选择364.5传感器的选择374.5.1压力变送器的选择384.5.2温度变送器的选择394.5.3液位变送器的选择404.5.4涡轮流量计41本章小结41第五章控制算法设计与研究425.1控制策略研究425.2PID控制理论435.3模糊自适应PID控制算法445.3.1模糊PID控制介绍455.3.2模糊PID控制器原理455.4模糊自适应PID控制器设计465.

4、4.1确定系统的输入输出变量465.4.2PID参数模糊调整规则475.4.3模糊推理及解模糊化48本章小结52第六章监控系统软件设计536.1编程软件STEP7536.1.1硬件组态546.2组态软件设计576.2.1WINCC系统构成及功能介绍586.2.2WINCC与PLC的通信596.3WINCC监控界面设计606.3.1登录界面的设计606.3.2主界面的设计606.3.3原油处理616.3.4污水处理626.3.5海水处理636.3.6卫星平台监控636.3.7阀门监控646.3.8泵监控646.3.9罐监控656.3.10归档666.3.

5、11报警66本章小结67总结68参考文献69致谢71第一章绪论第一章绪论1.1课题研究背景及意义随着全球工业化的发展，能源短缺的问题日益突出。油气作为国家的战略资源，在国民经济中占有重要地位。海底蕴藏着丰富的油气资源，具有重要的开发潜力和战略意义。据统计，世界油气远景面积7746.3万平方米，其中海底约2639.5万平方米，占整体的34%。海洋石油蕴藏量约1000多亿吨，海洋天然气储量约140万亿立方米。世界各国均十分重视对海洋资源的开发和利用，因此海洋石油钻采技术与设备发展十分迅速。随着海洋开发事业的迅速发展，海洋平台得到了广泛应用。海上石油平台是高

6、出海平面的一种海洋工程结构，是进行海洋油气资源开发的生产基地。它为开发和利用海洋资源提供海上作业与生活的场所。海上油田的采油平台由多口油井、计量站、管汇阀组、转油站、联合站、原油外输系统、油罐以及其它分散设施组成，那么整个采油平台的各种设施的工作状态及采出油品的数据（主要有温度、压力、流量等）就直接关系到油田生产的稳定及原油质量。目前采油平台日常的生产管理方法是，由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围广，这种方式必然使工人劳动强度加重，并且影响设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。29第一章绪论目前，国外海上油气

7、田和国内油气田大多数都采用有人值守的采油模式，这些平台结构复杂，造价昂贵，而且是相对独立的完整体系，适用于产量集中，海域水深较深的条件。随着技术的不断发展，考虑到海上采油行业环境的恶劣以及油田产量逐渐减少等问题，海上采油平台越来越多的采用无人职守的方式进行生产，一些小平台没有必要用人工进行现场监控和操作。针对海上这一特殊情况，为方便油田管理，准确录取资料，防止出现重大事故，实现无人值守采油模式，海上石油平台的远程监控是实现无人值守模式的技术保障和前提，实现海上石油平台的远程监控系统对于海上石油开发具有重大的现实意义。1.2远程监控技术概述29第一章绪论

8、1.2.1远程监控原理远程监控是建立在现代的计算机技术、通信技术、控制技术以及图形技术上的一个