挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛获奖作品范本

、基于labview的油井网络监测系统设计。通过基于labview的油井网络监测系统，将监控画面发布到到3、基于labview的油井网络监测系统设计。通过基于labview的油井网络监测系统，将监控画面发布到到internet上，各个管理部门可直接通过浏览器访问实时监测数据。如图11”从网络端可看到服务器的运行情况”。1>白]D x[+ Crn*g献下酶五由mv卅芭H*&VIMC总置不加IrHfflfl修■衽..三11身—底前15钞月19日廊犯制6图12“从网络端可看到服务器的运行情况”4、采用高性能32位RAM微处理器STM32F103RBT6作为控制核心：具有高性能、易开发、高度兼容、低工作电压、低功耗以及实时、数字信号处理的32位闪存微控制器。STM公司为用户提供了标准的固件函数库通过使用本固件函数库，无需深入了解细节，用户可以轻松应用每一个外设。因此可以大大缩短用户的程序编写时间，进而降低开发成本。5、报警中心的设计：监控中心接收到由油井监控终端发来的报警信息，通过对短信内容的解读，恢复成数传信号并通过RS-232串口送至监控计算机处理，实时监测油井报警状态。6、油井远程监控系统通常采用TC35iGSM通信模块，其工作频段少，支持900/1800Mhz不能支持GPRS，且功耗较高。本系统设计采用SIM900A无线通信模块，它有4个工作频段，支持GSM/GPRS且尺寸小、功耗低。7、油田的采油矿场通常由多口油井、计量间、管汇阀组、转油站、联合站、原油外输系统、油罐及油田的其他分散设施组成，整个采油矿场各种设施的工作状况及采出油品的数据（主要有温度、压力、流量等）将直接关系到油田生产的稳定及原油质量。面对单个油井的众多检测设备，在数据传输部分建立CAN总线和RS-485总线局域网，再将汇总的信息通过GSM远传至监控中心。8、图表功能，根据实时电流和电压数据绘制变化趋势曲线图；根据遥测上来的载荷、位移参数值，绘制示功图；制作实时以及历史报表。9.本装置集成了GSM/GPRS、CAN总线、485总线等功能，不单适用于油井的远程监控，对于像路灯、设备较分散的工厂都有应用价值，都可以大大简化管理方式，节约企业成本，达到减员增效的目的。4、项目实现介绍(1)信号采集处理监控终端的工作状态传感器主要有压力传感器、温度传感器、可燃性气体浓度传感器等。正常工作时，相应的传感器单元将信号传输到STM32F103RBT6微处理器进行A/D转换，再通过STM32F103RBT6微处理器进行信号处理后，以短信或TCP数据传输的形式发送到现有的GSM网络。(2)通信信道根据采油井分布广、距离远而难于用有线方式组网的问题，在监控终端单元和控制站之间传递信息，采用GSM短信通信方式进行数据通讯。每个监测终端和控制端都配备有固定号码的手机SIM卡。该系统的通信信道是由中国移动公司提供的GSM网络。(3)远程油井诊断对油井的远程诊断是利用监测终端的采集系统、数据传输系统等把采油机的运行参数(温度，压力等)传回主站的控制中心，经控制中心的专家系统对这些数据的分析，判断出采油机的运行状况，并及时提出调整建议。(5)远程油井控制油井远程控制技术是利用GSM通讯模块接收主站控制中心的控制指令，经处理后产生控制动作，接通或断开电机控制器，通过控制电机的运行和停止来控制采油机的起抽和停抽。5、团队及设计过程本团队由5名大三的本科生组成。在辽宁科技大学学生课外科技活动计划的支持下，经过一年时间的不断完善和进步，完成了此次设计。在设计之初，五个人还是电子设计的门外汉，通过这次设计不但掌握了许多电子设计的知识，还培养了团队精神，锻炼了顽强的意志。这些收获对团队成员一生的发展都会产生很大的影响。首先我们将该项目分为几个部分:STM32F103RBT6微处理器的编程、GSM通信模块SIM900A及其驱动电路的设计、供电电路的设计、PCB板的绘制。我们团队中每个人分配相应的任务，积极的研究学习、相互讨论并请教老师。其中最为困难的是GSM通信模块SIM900A驱动电路的设计的供电电路的设计，由于GSM频率较高，对PCB板上的天线部分走线要求比较苛刻，所以在设计中犯了许多小错误。此外，由于GSM通信模块SIM900A的瞬间通信电流高达2A左右，所以对它的供电电路设计有较高的要求，同时还要考虑到STM32F103RBT6微处理器与GSM通信模块SIM900A的供电电源隔离，电磁兼容等问题。在查阅了大量资料与试验后，我们成功设计出PCB板，GSM网络通信成功，这极大的激励了我们的斗志，我们进一步努力完成了LAABVIEW监控软件的GSM通信模块控制，通过不断试验与改进，完成了系统性能又一次的提高。

图12实物6、小结抽油井无线远程监控系统是一个可无限扩展的分布式处理系统，系统网络上的每一台智能终端是一个节点，每个节点独立执行分配给它的任务，这种结构的优点不会因为一个节点的离线影响整个网络的运行。在重大事件发生时，各智能终端能够在迅速报警的同时，及时自动采取措施以减少损失。本方案整合了诸多先进技术，实现了预期的目标。另外，由于本装置集成了GSM/GPRS、CAN总线、485总线等功能，不单适用于油井的远程监控，对于像路灯、设备较分散的工厂都有应用价值，都可以大大简化管理方式，节约企业成本，达到减员增效的目的。整个项目全部由本科生在课外完成，