油井注水是油井开采中后期最重要的工作之一，是保持地层压力，提高储油层供油能力，达到油井长期稳产、高产的重要技术。目前广泛采用的人工调节注水方法是依靠工人的经验调节注水量，不仅需要工作人员长期驻守现场，工作劳动强度大，并且容易出现超注或欠注现象，配注精度差;而且高压力环境下存在着不安全隐患。针对目前油井注水过程中存在的这些弊端，同时为满足油井精细化开采的需要，根据油井注水的操作流程，在继承了原有的油井注水工艺技术的基础上，本文进行了油井注水自动控制系统的设计与研究。　　本系统主要由以ADμC832为核心的井下测调仪和以ARM7系列的STM32为核心的地面控制器两部分组成。井下测调仪的主要功能是实现对井下环境的检测和对流量的调节功能;地面部分控制器则实现对采集来的温度、压力和流量数据进行处理得到预期注水量，根据预期量与预设量的差值，经过PID算法得出阀门开度信号并下传至井下部分，进而实现对油井注水的自动控制。在进行了工作环境和成本的综合考虑之后，确定了系统的硬件组成;由系统的基本功能确定系统的软件功能模块。本课题在整体设计系统工作流程的基础上，针对系统的部分硬件模块设计原理和软件编程作了详细的说明。　　本论文的主要工作为:对系统硬件电路进行设计，并对流量信号调理电路的设计效果进行软件仿真与验证，为硬件电路设计提供指导;地面部分移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统，在该平台上对系统的功能按任务进行划分与软件编程，任务模块主要包括串口任务、液晶显示任务、故障检测任务、USB通讯任务等。在控制器设计上，采用了PID控制算法实现对阀门开度控制。　　最后通过试验实现对压力传感器的温度补偿标定和流量标定，并对注水系统的流量控制效果进行了模拟试验。试验结果表明本设计达到了最初目标与要求，为下一步基于嵌入式操作系统的油井注水控制系统的研发打下了基础。