【正文】 。但在迅速發(fā)展的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)看到對(duì)于集中式儲(chǔ)油的管線運(yùn)輸防盜與計(jì)量問(wèn)題研究的相對(duì)較多，而對(duì)分布式井場(chǎng)原油 計(jì)量 與 防盜 和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備防盜的研究相對(duì)較少 。 首先說(shuō)明了整個(gè)系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)原則 ， 提出了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。解決長(zhǎng)期以來(lái)油田存在的計(jì)量方式簡(jiǎn)陋，實(shí)時(shí)性差，人為誤差大的問(wèn)題。 （ 5） 建立數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 。 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控中心通過(guò) 固定的 IP 地址接入 Inter 網(wǎng)絡(luò)，接收監(jiān)測(cè)終端采集的 數(shù)據(jù) ；同時(shí) 可 下達(dá)各種控制命令給 遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)終端。 （ 3）視頻信號(hào)接口方式： RS232。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 31 所示。 在防盜監(jiān)控方面，由于分布式油田的油井大多分散在人煙稀少的山脈里，即使 報(bào)警， 待 相關(guān)人員到達(dá)時(shí)只能亡羊補(bǔ)牢， 因此 普通的防盜報(bào)警系統(tǒng)只能起到警示作用 。這是一種非連續(xù)性數(shù)據(jù)傳輸，具有通信范圍廣的特點(diǎn)。 ? 接入時(shí)間短 。圖 35 給出了 GPRS 與Inter 連接 的 框圖。無(wú)線用戶可以 很方便地采用熟悉 的 標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 通訊模式與 Inter 直接交換數(shù)據(jù)，也就應(yīng)運(yùn) 而 生了 GPRS 終端產(chǎn) 品。為使用模塊的 GPRS 功能，應(yīng)用時(shí)選用的SIM 卡需要開(kāi)通 GPRS 業(yè)務(wù)。這 44 個(gè)引腳大致 可以劃分為 5 類(lèi)，即電源 接口 、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡 接口 、音頻接口和 控制接口。 5） VPN 隧道連接 中國(guó)移動(dòng)的無(wú)線 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) DDN 業(yè)務(wù)除了數(shù) 據(jù)專(zhuān)線方式外還有 VPN 隧道方式，該方式指數(shù)據(jù)中心通過(guò)公共 Inter 與 GPRS 接入平臺(tái)間建立起 IP 隧道基于 GPRS 的分布式油田原油計(jì)量和防盜系統(tǒng)設(shè) 16 來(lái)進(jìn)行連接。此外， GPRS 是以營(yíng)運(yùn)商傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量而不是連接時(shí)間為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)費(fèi)，從而令每基于 GPRS 的分布式油田原油計(jì)量和防盜系統(tǒng)設(shè) 14 個(gè)用戶的服務(wù)成本更低 [ 23]。 由于采用中國(guó)移動(dòng)的 GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此鏈路維護(hù)也由中國(guó)移動(dòng)負(fù)責(zé)，免除通信鏈路維護(hù)的后顧之憂。無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)屬于專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，利用無(wú)線信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋二、三十公里范圍內(nèi)。 根據(jù)所選液位敏感元件的不同， 液 位 測(cè)量的方法主要分為 接觸式 測(cè)量和 非接觸式 測(cè)量方法 [14]， 如圖 34 所 示。另 外 還有原油 被盜 時(shí)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警， 遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)終端 拍攝 現(xiàn)場(chǎng) 照片 ，照片 數(shù)據(jù)分本地和 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控中心兩地保存，為日后辦案提供證據(jù) 的功能 。 （ 3） 各種電磁干擾。當(dāng)交流供電丟失時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)切換到由蓄電池為系統(tǒng)供電，并保證系統(tǒng)在電池供電的情況下可以持續(xù)工作一定的時(shí)間。 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控中心 的要 求 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控中心 要求 實(shí)現(xiàn) 以下功能 ： 基于 GPRS 的分布式油田原油計(jì)量和防盜系統(tǒng)設(shè) 6 （ 1） 顯示遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)測(cè)終端 的測(cè) 量 信息 。 本章通過(guò)對(duì) 分布式油田的原油計(jì)量和防盜需求上進(jìn)行分析， 以 明確開(kāi)發(fā) 目標(biāo)， 滿足 油田管理自動(dòng)化 應(yīng)用需求 。主要介紹 項(xiàng)目 背景及研究目的和意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，最后給出了本 文的 主要研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu) 。華北油田安裝數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以視頻替代了操作人員的巡視 [11]。 我國(guó)相當(dāng)一部分油田的井場(chǎng)屬于 分布式布局， 分布式 布局 指的是油井?dāng)?shù)量多且分布比較零散，各個(gè)井場(chǎng)之間相隔幾十甚至上百公里，分散布局在各個(gè)山頭或溝壑， 每個(gè)井場(chǎng)由 3~10 口井組成，每口油井獨(dú)立對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)油罐 。系統(tǒng)通過(guò) 對(duì) 原油的實(shí)時(shí)計(jì)量，解決長(zhǎng)期以來(lái) 分布式 油田存在的計(jì)量方式簡(jiǎn)陋，實(shí)時(shí)性差，人為誤差大的問(wèn)題；通過(guò) 盜油報(bào)警系統(tǒng)， 打擊盜油犯罪分子， 減少或杜絕偷盜油 現(xiàn)象 。s M23A GSM/GPRS modules and related peripheral circuits, which is responsible for sending and receiving data. Image acquisition module transforms the video signal into digital signal. Keyboard and display module implement display and operation of the terminal. And power supply module achieves power provision of the whole terminal equipment. In the paper circuits of data acquisition module, GPRS munication module and keyboard module are described in detail. During the remotemonitoring terminal software design, software design is built in the hierarchical design way which have been using in realtime operating system software develop ed. Generally speaking, the whole remotemonitoring terminal software design uses hierarchical software design, and then bines with finitestate machine and takes advantage of casedriven last. System software programming idea is introduced firstly, and then driver program and application layer programs of monitoring terminal are described in detail. Finally, a brief description of software design of puter monitoring center is given in the paper. KEYWORDS: GPRS, distributed oilfield, measurement and antitheft, CortexM3 core, STM32F103C6T6 基于 GPRS 的分布式油田原油計(jì)量和防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 目 錄 摘 要 .................................................................................................................. II ABSTRACT........................................................................................................ IV 目 錄 ................................................................................................................... I 1 緒論 ................................................................................................................ 1 項(xiàng)目背景及研究的目的和意義 .............................................................. 1 項(xiàng)目的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ......................................................................... 1 論文的主要研究?jī)?nèi)容 ............................................................................. 2 論文的組織結(jié)構(gòu) .................................................................................... 3 2 需求分析 ......................................................................................................... 5 系統(tǒng)要解決的問(wèn)題 ................................................................................ 5 遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)終端的要求 ................................................................... 5 計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心的要求 ............................................................... 5 遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)終端功能分析 ......................................................................... 6 計(jì)算機(jī) 監(jiān)控中心軟件功能分析 .............................................................. 6 系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) ........................................................................................ 7 運(yùn)行環(huán)境 ...................................................................................... 7 測(cè)量參數(shù)及要求 .......................................................................... 7 無(wú)線通信范圍 .............................................................................. 7 3 總體設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................. 8 設(shè)計(jì)原則 ............................................................................................... 8 系統(tǒng)方案 ............................................................................................... 8 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端的結(jié)構(gòu) ................................................................... 9 計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu) ..............................................................10 系統(tǒng)方案的可行性 ...............................................................................10 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)涉及的相關(guān)內(nèi)容 ....................................................................12 GPRS 網(wǎng)絡(luò) ...................................................................................12 GPRS 模塊選型 ...........................................................................16 M23A GSM/GPRS 模塊 ................................................................16 AT 指令集 ....................................................................................18 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端的外設(shè)備選型 .......................................................19 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端的微控制器 ..........................................................24 II 開(kāi)發(fā)工具 .........................................................................