基于北斗通讯的油气井差压流量计远程监测系统研究

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流量计是监测采油效率和统计采油量的重要设备,不仅可以反映油气井的设备工况、每日采油量数据波动,而且能间接反映油气井油藏动态,是企业安排生产计划,进行经济效益评估的重要依据。石油、天然气的开采多位于荒野环境中,对其数据实现远程监测,目前常基于GPRS、WiFi等无线通信方式进行传输,这类传输方式需要架设专属基站,成本较高。
  本课题针对这一问题,选用V锥式差压流量计作为研究对象,利用北斗短报文通讯技术,通过北斗卫星实现数据传输,无需架设基站。同时北斗卫星提供的定位功能也为维护人员在荒野环境中提供设备准确坐标,是一种较为理想的通讯方式,因此可以使用北斗通讯技术作为通信手段实现对流量计监测数据的传输。针对北斗定位功能,现阶段关于北斗卫星定位解算算法的研究主要集中在如何提高其计算效率,因此本课题利用自适应布谷鸟算法对定位解算算法进行改进。利用Matlab软件仿真得到了算法各项最优参数,实验结果表明利用该算法进定位解算,符合系统对定位功能的需求。此外,本课题结合传统流量计的实际情况研究设计了一种基于北斗通讯的差压流量计远程监测系统,系统由监测终端、北斗接收机、远程监测云平台组成。针对数据采集、数据监测与北斗短报文通讯的软硬件需求,给出了对应的设计思路与实现方案。同时考虑到荒野环境对卫星通讯的影响,提出了一种基于数据备份的传输差错控制方法以提高其传输可靠性。
  最后通过搭建实际的硬件监测终端与云平台环境对系统可用性进行验证,该远程监测系统能有效的传输监测数据并对流量计进行定位,维护人员可通过云平台实时监测数据,降低远程监测的建设与维护成本。
  
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