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

1、GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分組無線業(yè)務(wù)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(shù)、微控制器和監(jiān)控主機三者相結(jié)合的方法，對基于GPRS通訊的抽油機群網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)進行了設(shè)計與研究。
　　本文設(shè)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?，并能夠最大限度的保證系統(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(zhuǎn)換等處理環(huán)節(jié)。濾波方面，設(shè)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(luò)上。經(jīng)過GPRS網(wǎng)關(guān)，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(chǔ)上，本文著重闡述了系統(tǒng)各個層次上的設(shè)計，包括數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層上的設(shè)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(shè)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(shè)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)