井架起放实时监测系统的研究与开发

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1、井架起放实时监测系统的研究与开发重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：夏俊超指导教师：阎春平教授专业：机械制造及其自动化学科门类：工学重庆大学机械工程学院二O一六年五月StudyandDevelopmentofReal-TimeDerrickLiftingandLayingdownMonitoringSystemAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeof

2、EngineeringByXiaJunchaoSupervisedbyProf.YanChunpingSpecialty：MechanicalManufacturingandAutomationCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2016重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要钻井是石油勘探开发的主要手段。钻井井架属于一种大型承重结构，是石油工业生产设备中的重要组成部分。井架起放实时监测系统是实时地对井架起放

3、过程参数进行采集处理、显示监测、存储打印以及及时了解井架起放工作情况的重要工具。随着钻井工业的快速发展，我国井架起放实时监测系统在系统集成度、安全可靠性、数据采集精度、系统人机界面等方面越来越难以满足井架起放施工作业的需求，限制了石油开采技术水平的提高。本文从井架起放实时监测系统特点出发，围绕井架起放实时监测系统的实际应用需求，对井架起放实时监测系统及其关键实现技术作了较为深入的研究，并开发了井架起放实时监测系统。首先在分析国内外同类系统发展现状及趋势的基础上，针对井架起放实时监测系统在实际应用中的切实

4、需求，提出了井架起放实时监测系统的总体方案。井架起放实时监测系统分为前台系统、数据接收系统和后台系统等多个系统，前台系统负责现场的数据采集、处理、显示和传输，远程接收系统负责后方的数据接收和存储。然后对系统研发过程中涉及的关键技术进行了研究。①针对井架起放实时监测数据多，数据处理实时性要求高的特点，提出了一种基于异步流水线模式的井架起放实时监测系统数据采集处理方案。利用多线程技术，根据传感器通讯数据格式，采用RS485串口传输数据，通过消息机制传递数据到前台系统，创建数据处理线程处理数据，前台系统显示、

5、存储和远程传输数据，各个功能模块共同实现异步流水线模式，使系统的实时性和可靠性得到很大的改善；②根据通信技术和和计算机网络技术，提出了一种井架起放实时监测数据远程传输方案。该方案自定义应用层协议，通过GPRS网络传输数据，远程数据接收系统采用生产者-消费者模式接收处理数据，提高了数据远程传输的效率。最后，在以上关键技术的研究基础之上，开发了井架起放实时监测系统。该系统功能齐全、运行稳定可靠，已通过验收，在施工现场成功试用。关键词：井架起放，监测系统，异步流水线，生产者-消费者模式I重庆大学硕士学位论文英

6、文摘要ABSTRACTDrillingisthemainmethodofpetroleumexplorationanddevelopment.Drillingderrickbelongstoonekindoflargeload-bearingstructure.Itisanimportantpartofproductionequipmentinpetroleumindustry.Real-timederrickliftingandlayingdownreal-timemonitoringsystemis

7、animportanttoolforcollecting,processing,displaying,monitoring,storing,printingandkeepingabreastofderrickliftingandlayingdownsituation.Withtherapiddevelopmentofdrillingindustry,itismoredifficultforreal-timederrickliftingandlayingdownmonitoringsystemtomeet

8、demandsofderrickliftingandlayingdownoperationinintegration,reliability,dataacquisitionprecisionandhumanmachineinterface,whichisalimittoimprovedrillingtechnology.Fromthecharacteristicofreal-timederrickliftingandlayingdownmo