采油站智能节点监测仪的设计与实现康磊宋彩利西安石油大学计算机.PDF

电子发烧友 电子技术论坛 采油站智能节点监测仪的设计与实现 康磊 宋彩利 西安石油大学计算机学院 西安 710065 摘要：本文针对油田计量站原油参数采集和监控的任务需求，提出了采用 LanWorks 总线技 术改进油田计量设备，使之成为一种智能计量监测仪的技术方案。文章描述了设备的工作原 理并给出了软硬件设计及实现方法。 关键字：现场总线；LonWorks ；神经元芯片；网络 中图分类号：TP273 文献表示码：B The Design and Implement of an Intelligent Instrument in Oilfield Kang Lei Song Caili College of Computer Science, Xi’an Shiyou University, xi’an 710065 Abstract ：According to the actual requirement of collection and monitoring oil parameters in oilfield metering station, A new method based on LonWorks technique is proposed to improve oilfield measuring instrument to be more intelligent .The paper introduces the working principle of this instrument, with software and hardware design implementation are also presented. Keywords: Fieldbus;LonWorks ;Neuron chip;network 一. 前沿 在石油的开采与传输过程中，为了掌握原油中油、气、水的各项参数，如：压力、温度、 气量及采油设备的工作情况，通常由一个计量站测量和监控多口井的数据。而实际情况是为 了降低成本，有的计量站的测量仪表只有一套，因而必须 24 小时有人值守，用手工切换的 方式分别对各口井的数据进行测量，并人工记录各项数据，然后再人工录入计算机，进行统 计处理。这种方式由于种种人为因素不可避免地带来抄表不准，不及时的问题。而造成这种 现状的主要原因是：采用的测量仪器陈旧，计量站的地点比较偏僻，油田内部网铺设成本高。 本文提出的是一种输油管智能监控装置，为解决采油厂的现状提供了一种新的方案。该 方案是将计量站监测仪作为节点，采用 lonworks 技术实现各节点数据的自动采集和监控， 以提高操作的简洁性和使用的方便性。 二. Lonworks 的技术特点 LonWorks 控制网在某些方面与局域网相似， 是美国 Echelon 针对控制网络推出的。 它是一个实现控制功能的专用网络，被称为局部操作网络 LON(Local Operating Network) 。 它使用 LonTalk 协议，可使用多种介质通信，灵活地组成各种分布式智能控制系统，其主要 特点是： （1）系统采用无中心控制的真正分布式控制模式。 （2 ）各种控制节点间可以利用多种介质进行信号传输，组成控制网，系统组态灵活组简 单。 （3 ）分布式无主站控制，LonWorks 网络采用无主站点对点的对等结构，每个节点都能完 成控制和通讯的功能， 系统的稳定性高，易于维护 。 （4 ）本系统与非 LON 的其它系统兼容，具有良好的互操作性，对设备维修，升级改造 非常有利。 （5 ）开放性和互操作性强，网络协议已固化在控制节点内部，使得系统开发容易，编程 简单，开发周期大大缩短。 1 电子发烧友 电子技术论坛 （6 ）采用面向对象的设计方法，LonWorks 网络通信采用面向对象的设计方法，引进“网 络变量”概念，