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东北石油大学学生开题报告表
课题名称 课题来源 学生姓名
油井井下高温高压测量变送仪研制
实际课题 课题类型 郭智源
学 号
E
070901140317
指导教师姓名
专 业
韩建
电子信息工程
设计背景：
开采石油的过程中，井下的超高温度和压强都是必不可少的测量参数，是否能够准确的对井下的温度压强进行准确的测量对于油井的开采与监测等具有重要的作用。油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层压力不断地下降，如果放任不管,则地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，利用注水井把水（或者气）注入油层，以补充和保持油层压力。而采取这些操作的前提,一定要在对井下条件有全面了解之后才能进行。
设计目的：
设计和实现一种用于测量油井井下高温高压数据的仪器，系统软硬件的组成和实现。要求测量数据准确，尽量提高温度和压力测量范围，提高环境适应力，操作方便，灵活性强，人机交互界面友好。尽量缩短测量周期，使得在测量过程中节省时间和人力。本设计采用耐高温耐高压外壳封装，得以保证在恶劣的井下环境中能出色准确的完成正常工作，下井过程中能够完成对不同深度温度和压强的测量。
设计思路：
本系统核心处理芯片采用STM32系列单片机，采用高精度热电偶处理芯片MAX6675对温度信号进行处理,同时采用高精度AD623芯片进行压强信号的采集,滤波和放大,信号进行编码分析后,首先存入到SD卡中存储,同时采用无线模块cc1101,将数据传送到设备当中,经过处理后通过手持终端的液晶屏进行显示。硬件电路系统总框图如下
井下部分
手持部分
井上部分
图1 硬件系统框图
井下硬件系统是整个硬件系统的关键部分，其主要功能的实现决定着整个系统的实验精度已经可行性。井下硬件系统的构成有些复杂，但主要是由微控制器单片机、温度传感器热电偶、压强传感器、运算放大器、仪表放大器、无线发射模块、存储器、电源以及耐压耐高温外壳等部分构成。
模拟温度信号与压力信号经过放大电路放大，由高精度A/D转换器转换为数字量输入微控制器进行处理，在处理过程中，微控制器内始终同时运作，会将数同当前时刻相关联起来，以便能够记录到何时何地是和温度，方便数据的采集，
最后将关联数据编码，一并送入存储器保存起来。
压力传感器
电源
A/D转换MCU存储器
温度传感器时 钟
图2 井下硬件电路系统框图
井上硬件系统作为整个系统的主要部分，其核心是手持终端，主要由微控制器，无线模块，显示器及存储器等部分构成。除此之外，在下井钢缆的终端安装测量路程配套装置，以便记录路程。
界面显示
系统时钟MCU
路程检测
操作设置
电机
图3 井上硬件电路框图
预期结果：
毕业论文一份，硬件系统一套
1～4周：理论调研，查找相关资料，写出完整具体的开题报告。
5～6周：经过系统的理论分析，在众多理论方案中找出合适的设计方案， 7~10周：编写程序，研制电路，插接面包板，搭建电路，并进行性能调试，
无误后进行实物制作，制作PCD板，焊接、检查及测试。
13～14周：总结、完善、撰写论文。 15周：准备PPT，论文答辩。
参考文献：
[1] 赵燕．传感器原理及应用[M]．北京：北京大学出版社，2010．
[2] 刘畅生，寇宝明，钟龙. 霍尔传感器实用手册[M]．北京：中国电力出版社，
2009．
[3] Sato Noboru,Yagi Kazuhiko,Sakurai Takeshi.Control technology of Ni-MH
batteries for electric vehicles [J].EVS215,Bruxelles,1998.
[4] 薛园园．21天学通Linux嵌入式开发[M]．北京：电子工业出版社，2010． [5] Gordon．Measurement of Ventilatory Frequency in Unrestrained Rodents Using
Mierowaver Adiation [J]．Respir Physiol，1984．
[6] 周志敏，纪爱华．集成稳压电源电路图集[M]．北京：中国电力出版社．2011． 指导教师签名： 日期：2011.4.4
1、课题来源：课题来源分为结合实际课题和自拟课题两种，结合实际课题中来源于科研课
题的要填写确切基金项目、企事业单位项目，不能写横向、纵向课题等。
2、课题类型：A—工程设计；B—科学实验；C—软件开发；D—理论研究；E—应用研究
本文来源：https://www.dy1993.cn/5Fu.html
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2022-10-12
