油井远程监控系统方案

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1、油井远程监控平台方案油井远程监控系统方案9油井远程监控平台方案修改记录编号章节修订内容时间修订人修订前版本号修订后版本号批准人1所有创建文档2009-2-9刘翔无1.09油井远程监控平台方案目录1.概述41.1.名词解释41.2.系统架构52.现有设备53.需求目标54.功能描述64.1.终端控制基站64.1.1.功能64.1.2.实现64.2.作业面监控中心74.2.1.功能74.2.2.实现84.3.总部数据中心84.3.1.功能84.3.2.实现85.非功能性需求95.1.野外环境适应性95.2.数据传送安全性95.2.1.野外无线控制信号安全

2、性95.2.2.因特网数据封装安全性96.效果预测99油井远程监控平台方案1.概述1.1.名词解释51系列单片机：8051系列属于8位单片机，在工业产品中主要用于逻辑控制。RTL8019AS：RTL8019AS是一种全双工即插即用的以太网控制器，其接口符合Ethernet2和IEEE802.3标准。IEEE802.3：一种网络协议。描述物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法，在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD访问方式。ARP协议：是“AddressResolutionProtocol”（地址解析协议）的缩写，基本功能就是通过目标设备的IP

3、地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。TCP/IP协议：TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）。UTP：无屏蔽双绞线。RJ45：由IEC(60)603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针)的模块化插孔或者插头。路由器：是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。中继器：是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。应用

4、程序服务器：提供主要业务逻辑管理控制的软硬件系统。数据库服务器：提供数据维护与管理工作的软硬件系统。WEB服务器：称为WWW(WORLDWIDEWEB)服务器，主要功能是提供网上信息浏览服务。终端：提供人机交互界面的计算机，从服务器上获取数据，并发送用户的输入指令。9油井远程监控平台方案1.1.系统架构图表1油井监控综合架构图2.现有设备数控抽油机控制箱。数控抽油机摇控器。现有设备已可完成对油井井架的远程数控监控。通过手持摇控器与井架上的数控抽油机控制箱进行通信，有效距离在300米。3.需求目标1.前端数据采集器可以向各井架定时发送控制指令，井上的数

5、控控制箱接收到指令后将当前井架的相关状态数据发送到前端数据采集器。2.前端数据采集器将数据通过连接着的无线路由发送到中继器或是作业面服务器。3.监控人员可以通过油井作业面的终端查看作业面内所有井架的状态信息。9油井远程监控平台方案1.监控人员可以通过油井作业面的终端查看各前端数据采集器的状态信息。2.监控人员可以通过油井作业面的终端向特定井架发送控制消息。3.监控人员可以通过油井作业面的终端向特定前端数据采集器发送控制消息（如重新启动等）。4.总部监控终端可以查看各油井作业面的汇总信息。1.功能描述1.1.终端控制基站图表2终端控制基站1.1.1.功

6、能终端控制基站由井架收发终端、前端数据采集器和中继器组成。通过设置数据采集器的采集频率，可以按照一定时间间隔反复向其覆盖范围内的所有井架信号终端发送获取井架状态数据的控制指令。数据采集器还可以接受远程的控制指令，以完成重新启动、向某个井架发送控制指令等功能。与数据采集器直接相连的是无线网络收发设备。可以采用符合802.x协议的无线网络路由器。通过数据采集器和无线网络收发设备终端组成一个小型基站，每个基站通过无线中继器与一个油田作业面的服务器进行通信。1.1.2.实现该部分硬件方面包括井架收发终端、前端数据采集器和无线中继器。井架收发终端可以使用现有的

7、设备。前端数据采集器主要由51系列芯片、RTL8019AS芯片和现有的手持摇控信号收发部分的改进电路组成。其中51芯片作为主控芯片，通过编码程序将从井架获取到的数据进行ARP数据封装，再控制RTL8019AS芯片通过TCP/IP协议发送。由RTL8019AS芯片组成的网络通信部分采用UTP（无屏蔽双绞线）RJ45作为其标准端口，其支持IEEE802.3协议，可与无线路由器直接相连。数据可通过中继器一级级发送到作业面中心服务器。9油井远程监控平台方案软件部分主要是对51系列单片机进行编程，以驱动和控制数据收集与指令发送，并将数据编码后以符合标准网络的方

8、式封装发送到作业面服务器。软件部分需自主开发。1.1.作业面监控中心图表3作业面监控中心1.1.1.功能作业