油井下數據采集論文范文

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1電路系統設計

1.1壓力采集模塊壓力傳感器的工作原理是通過施加壓力的變化，改變傳感器測量元件的電阻值，而傳感器內部根據電橋原理，使輸出電壓跟與被測壓力值線性關系，來得到被測電壓的數值。另外還有智能壓力傳感器，具有出色的信息處理能力，這主要是通過微處理器進行測量溫度，由此可見智能壓力傳感器是硬件電路和軟件程序結合的產物。

1.2電源模塊部分電源為各種電子系統與設備提供動力，電源系統出故障，會導致整個電子設備不能正常工作，因此電源性能直接影響系統與設備的工作質量和效率。儀器需要穩定的電壓，設計電源模塊成為保證設備可靠工作的必要工作。

1.3CPU控制系統由于石油鉆井深度能夠達到數千米，井下溫度超過120℃。油井下環境非常復雜，要求數據采集系統必須能夠實時、快速地處理采集的數據，還具有耐高溫以及很好的抗干擾能力。采用C8051單片機器件采集井下時間、溫度，并通過TBS總線接收壓力，流量，持水率等數據參數。選擇C8051F040作為主控芯片，了解其與各模塊的接口技術，設計微控制器電路，并進行設計仿真，以及各部分電路實驗。驗證電路結構后，設計原理圖、PCB板、焊接調試電路，并編寫控制各模塊的程序，完成主控芯片和外圍電路設計，及軟硬件調試工作。

2硬件整體設計

此設備需要下放到油井下，需要采集的參數為溫度和實時時間，接收的參數為壓力`,流量，持水率。設備下井后，工作電壓為35V，通過改變向油井下供電電壓，由繼電器來控制井下儀器的開傘與收傘，系統由中國石油測井公司提供專用電池。儀器下井后先開傘，再進入采集狀態，開傘后，向井下儀器發命令，下發的命令為0x82（持水率），0x8（0流量），0x84（壓力），每間隔40ms下發一個命令，循環發送，下發的命令通過TXD，經TBS端送到下面掛接的儀器。下面儀器收到命令后自動上傳，上傳的數據（三個參數）由TBS端進入，經WESN-SC-001模塊解調通過TXD進入CPU，選擇合適的波特率，把數據存儲到FLASH存儲器中，工作40天后停止采集，收傘。本設備的工作方式為CPU處于持續工作狀態，其他外圍電路處于間歇工作狀態，每5分鐘喚醒一次，每次工作時間可以調整。設計了USB接口，用于硬件和軟件調試，調試完成后去中國石油測井公司做實驗，對系統進行測試。

3結語

隨著全球工業對石油需求的越來越大，比較容易的勘探目標己經陸續發現，所以現在很多石油公司都轉向對惡劣環境的目標進行勘探，所以對測試儀器的要求也越來越高。因此本文研究探討了存儲式井下數據采集系統方面的原理和技術，對整個系統進行電路設計及軟件開發，實施實踐方案，符合當前我國測試儀器發展方向，具有重要的意義

作者：候彬彬單位：西安石油大學