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海上石油平台远程监控系统的设计毕业论文 目录 第一章 绪论 1 1.1 课题研究背景及意义 1 1.2 远程监控技术概述 1 1.2.1 远程监控原理 2 1.2.2 远程监控的分类 3 1.2.3 远程监控系统的发展 3 1.2.4 远程监控技术的研究现状 5 1.3 海上油田监控系统的发展现状 6 1.3.1 国外海上油田监控技术 7 1.3.2 国内海上油气田监控技术 7 1.4 论文完成的工作 8 本章小结 8 第二章 课题背景 9 2.1 海上油气集输系统 9 2.2 海上石油平台的组成和运行 10 2.3 现场监控需求分析 10 2.3.1 系统监控参数的确定 11 2.3.2 系统功能需求 11 2.3.3 控制系统操作方式需求 13 2.4 系统通信方式选择 14 2.4.1 有线通信方式 14 2.4.2 常用无线通信方式 15 2.4.3 本文选择的无线通信方式 17 2.4.4 微波扩频无线通信协议 17 本章小结 19 第三章 海上石油平台远程监控系统设计 20 3.1 控制系统的选择 20 3.1.1 集散控制系统（DCS） 20 3.1.2 现场总线控制系统（FCS） 22 3.1.3 PROFIBUS-DP现场总线技术 23 3.1.4 本文选择的控制系统 24 3.2 海上石油平台远程监控系统结构设计 24 3.2.1 基于PLC网络的集散递阶管控系统的设计 25 本章小结 28 第四章 监控系统硬件设计 29 4.1 工控机 IPC6908 29 4.2 无线收发设备 SRM6100 30 4.2.1 SRM6100的特点及技术指标 30 4.3 PLC的选型与研究 30 4.3.1 PLC概述 30 4.3.2 PLC的工作原理 31 4.3.3 本系统PLC的选型 33 4.4 远程分布式I/O的选择 36 4.5 传感器的选择 37 4.5.1 压力变送器的选择 38 4.5.2 温度变送器的选择 39 4.5.3 液位变送器的选择 40 4.5.4 涡轮流量计 41 本章小结 41 第五章 控制算法设计与研究 42 5.1 控制策略研究 42 5.2 PID控制理论 43 5.3 模糊自适应PID控制算法 44 5.3.1 模糊PID控制介绍 45 5.3.2 模糊PID控制器原理 45 5.4 模糊自适应PID控制器设计 46 5.4.1 确定系统的输入输出变量 46 5.4.2 PID参数模糊调整规则 47 5.4.3 模糊推理及解模糊化 48 本章小结 52 第六章 监控系统软件设计 53 6.1 编程软件STEP7 53 6.1.1 硬件组态 54 6.2 组态软件设计 57 6.2.1 WINCC系统构成及功能介绍 58 6.2.2 WINCC与PLC的通信 59 6.3 WINCC监控界面设计 60 6.3.1 登录界面的设计 60 6.3.2 主界面的设计 60 6.3.3 原油处理 61 6.3.4 污水处理 62 6.3.5 海水处理 63 6.3.6 卫星平台监控 63 6.3.7 阀门监控 64 6.3.8 泵监控 64 6.3.9 罐监控 65 6.3.10 归档 66 6.3.11 报警 66 本章小结 67 总结 68 参考文献 69 致谢 71  绪论 1.1 课题研究背景及意义 随着全球工业化的发展，能源短缺的问题日益突出。油气作为国家的战略资源，在国民经济中占有重要地位。海底蕴藏着丰富的油气资源，具有重要的开发潜力和战略意义。据统计，世界油气远景面积7746.3万平方米，其中海底约2639.5万平方米，占整体的34%。海洋石油蕴藏量约1000多亿吨，海洋天然气储量约140万亿立方米。世界各国均十分重视对海洋资源的开发和利用，因此海洋石油钻采技术与设备发展十分迅速。 随着海洋开发事业的迅速发展，海洋平台得到了广泛应用。海上石油平台是高出海平面的一种海洋工程结构，是进行海洋油气资源开发的生产基地。它为开发和利用海洋资源提供海上作业与生活的场所。海上油田的采油平台由多口油井、计量站、管汇阀组、转油站、联合站、原油外输系统、油罐以及其它分散设施组成，那么整个采油平台的各种设施的工作状态及采出油品的数据（主要有温度、压力、流量等）就直接关系到油田生产的稳定及原油质量。目前采油平台日常的生产管理方法是，由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围广，这种方式必然使工人劳动强度加重，并且影响设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。 目前，国外海上油气田和国内油气田大多数都采用有人值守的采油模式，这些平台结构复杂，造价昂贵，而且是相对独立的完整体系，适用于产量集中，海域水深较深的条件。随着技术