大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目結(jié)題表

1、遼寧科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃校級(jí)項(xiàng)目結(jié)題表（ 第四期一年期 ）項(xiàng)目編號(hào)：DC2014042 項(xiàng)目名稱：基于GSM網(wǎng)油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù) 責(zé) 人：趙晨院系名稱： 電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 測控12-2班學(xué) 號(hào)： 120123107056 聯(lián)系電話：電子郵箱： 1229609344填表日期： 2015.05.07 遼寧科技大學(xué)教務(wù)處制表填 表 說 明一、項(xiàng)目結(jié)題表應(yīng)按照本說明逐項(xiàng)認(rèn)真填寫，內(nèi)容必須實(shí)事求是，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)，空缺處要填“無”。二、封面頁括號(hào)內(nèi)填寫立項(xiàng)期數(shù)及研究時(shí)間，例如：第二期一年期三、項(xiàng)目結(jié)題表一律用計(jì)算機(jī)輸入打印，填寫中如欄目篇幅不夠，可自行加頁

2、。表格中正文字體應(yīng)為小四號(hào)宋體，22磅行距，需簽字部分由相關(guān)人員以黑色鋼筆或水筆簽名。四、“項(xiàng)目成員”按照實(shí)際參與項(xiàng)目實(shí)施的人員填寫。五、“指導(dǎo)教師意見”要對項(xiàng)目成果和學(xué)生實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)，由指導(dǎo)教師親自填寫。六、“學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃工作小組意見”要對成果內(nèi)容和成果水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。七、項(xiàng)目結(jié)題表一式兩份，均用A4紙雙面打印，于左側(cè)裝訂成冊。 項(xiàng) 目 名 稱基于GSM網(wǎng)油田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項(xiàng)目類別A、創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（）B、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（ ）C、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目（ ）研究起止時(shí)間年 月至 年 月實(shí)際使用經(jīng)費(fèi)元團(tuán)隊(duì)成員姓 名學(xué) 院班級(jí)學(xué)號(hào)聯(lián)系電話E-mail 趙晨電子與信息工程學(xué)院測控12-2班1201

3、23107056183412711491229609344李超電子與信息工程學(xué)院試點(diǎn)12-2班12012310703815241272396352258581壽震宇電子與信息工程學(xué)院計(jì)算機(jī)12-2班12012310402818341251090990241337指導(dǎo)教師姓 名汪玉坤院系電子與信息工程學(xué)院職稱 副教授E-mailmunuc_w聯(lián)系電、項(xiàng)目成果簡介（重點(diǎn)介紹特色及創(chuàng)新點(diǎn)）（300字左右）1、采用GSM短信通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊：由于油田都有網(wǎng)覆蓋，利用現(xiàn)有的基站系統(tǒng)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，不需組建自己的網(wǎng)絡(luò)，大大節(jié)省了組網(wǎng)成本。2、監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)：利用

4、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖形化開發(fā)環(huán)境LabVIEW設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件。它結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性以及專為測試、測量與自動(dòng)化控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的高端性能與配置功能，能為數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析與數(shù)據(jù)顯示等。3、基于labview的油井網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過基于labview的油井網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，將監(jiān)控畫面發(fā)布到到internet上，各個(gè)管理部門可直接通過瀏覽器訪問實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。如 圖11 “從網(wǎng)絡(luò)端可看到服務(wù)器的運(yùn)行情況”。4、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常采用TC35i GSM通信模塊，其工作頻段少，支持900/1800Mhz，不能支持GPRS，且功耗較高。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用SIM900A無線通信模塊，它有4個(gè)工作頻

5、段，支持GSM/GPRS，且尺寸小、功耗低。5、面對單個(gè)油井的眾多檢測設(shè)備，在數(shù)據(jù)傳輸部分建立CAN總線和RS-485總線局域網(wǎng)，再將匯總的信息通過GSM遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心。6、圖表功能，根據(jù)實(shí)時(shí)電流和電壓數(shù)據(jù)繪制變化趨勢曲線圖；根據(jù)遙測上來的 載荷、位移參數(shù)值，繪制示功圖；制作實(shí)時(shí)以及歷史報(bào)表。7、本裝置集成了GSM/GPRS、CAN總線、485總線等功能，不單適用于油井的遠(yuǎn)程監(jiān)控，對于像路燈、設(shè)備較分散的工廠都有應(yīng)用價(jià)值，都可以大大簡化管理方式，節(jié)約企業(yè)成本，達(dá)到減員增效的目的。二、項(xiàng)目研究中使用的文獻(xiàn)材料（含參閱的書籍和論文目錄，使用的檢索目錄）金晶.GSM/GPRS通信技術(shù)在油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系

6、統(tǒng)中的應(yīng)用:碩士學(xué)位論文.武漢:華中科技大學(xué),2006.李江全. LabVIEW虛擬儀器從入門到測控應(yīng)用130例M. 北京:電子工業(yè)出版社, 2013.陳育良,許愛強(qiáng),李文海,汪定國. SN65HVD230型CAN總線收發(fā)器的原理及應(yīng)用J. 國外電子元器件,2005,09:47-50.葛年明,周泉,沈春梅. 基于STM32的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 微型機(jī)與應(yīng)用,2012,17:80-83.張艷豐,趙小霞. MAX-487在遠(yuǎn)距離多機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,02:18-21.三、項(xiàng)目成果形式及數(shù)量（相應(yīng)方框內(nèi)劃，需提供附件）1.文獻(xiàn)資料綜述（ ）份； 2.調(diào)查報(bào)

7、告 （ ）份； 3.研究論文（ ）份；4.軟件 （ ）份； 5.設(shè)計(jì) （ ）份； 6.硬件研制（ ）份；7.獲得專利 （ ）份； 8.心得體會(huì) （ ）份；9.其他 （ ）件，名稱： 附件清單： 四、項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告（項(xiàng)目實(shí)施過程中創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐方面收獲）（3000字左右）1、功能概述 系統(tǒng)包括硬件電路設(shè)計(jì)和GSM油井監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)兩部分。其中硬件電路設(shè)計(jì)包括監(jiān)測終端和監(jiān)控中心兩部分，監(jiān)測終端包括GSM通信模塊SIM900A及其驅(qū)動(dòng)電路、32 bit ARM微處理器STM32F103RBT6、供電電路和傳感器的數(shù)據(jù)采集與處理電路,繼電器控制電路；監(jiān)控中心包括SIM900A及其驅(qū)動(dòng)電路、STM32F

8、103RBT6單片機(jī)、供電電路、報(bào)警處理電路，并通過RS232連接至監(jiān)控計(jì)算機(jī)。監(jiān)測終端和監(jiān)控中心的ARM微處理器軟件設(shè)計(jì)包括GSM通信模塊的發(fā)送與接受主程序、通過串口的短消息接收和發(fā)送等程序，監(jiān)測終端還包括RS-485總線程序、CAN總線程序、繼電器控制程序、傳感器的數(shù)據(jù)采集與處理程序。GSM油井監(jiān)控軟件采用LABVIEW編寫，具有報(bào)警顯示、圖表監(jiān)視器、統(tǒng)計(jì)圖表、打印報(bào)表等多個(gè)功能。系統(tǒng)框圖如圖1. 圖1 系統(tǒng)應(yīng)用框圖1.GSM技術(shù)簡介及方案選擇 GSM中文名稱為：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)；英文名稱為：Global system for mobile communications。GSM屬于第二代移

9、動(dòng)通信技術(shù)，起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又稱“全球通”，取一部手機(jī)行遍全球之意，其實(shí)現(xiàn)手段為全球使用同一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。我國于20世紀(jì)90年代引進(jìn)該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而取代了第一代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-蜂窩模擬移動(dòng)技術(shù)。GSM系統(tǒng)包括GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等幾個(gè)頻段 。 油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常采用TC35i GSM通信模塊，其工作頻段少，支持900/1800Mhz，不能支持GPRS，且功耗較高。室內(nèi)都是采用的布線連接，工程較大，地面不美觀。針對于此，本系統(tǒng)采用SIM900A無線通信模塊，它有4個(gè)工作頻段，支持GSM/GPRS

10、，且尺寸小、功耗低。2基于SIM900A的GSM/GPRS硬件設(shè)計(jì) 2.1 SIM900A模塊簡介 本設(shè)計(jì)所采用的GSM模塊是SIM900A，它是一個(gè)2頻的GSM/GPRS模塊，工作頻段為：EGSM 900MHZ和DCS 1800MHZ。SIM900A支持GPRS multi-slot class 10/class 8(可選)和GPRS編碼格式 CS-1，CS-2，CS-3 and CS-4。SIM900A采用省電技術(shù)設(shè)計(jì)，在SLEEP模式下最低耗流只有1mA。此外，該模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，擴(kuò)展的TCP/IP命令讓用戶能夠很容易使用TCP/IP協(xié)議，這些在用戶做數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用時(shí)非常有用

11、。SIM900A尺寸較小，幾乎可以滿足所有用戶應(yīng)用中的對空間尺寸的要求。該模塊與用戶移動(dòng)應(yīng)用的物理接口為68個(gè)貼片焊盤，提供了模塊和客戶電路板的所有硬件接口：鍵盤和SPI顯示接口；主串口和調(diào)試串口；一路音頻接口，包含一個(gè)麥克風(fēng)輸入和一個(gè)揚(yáng)聲器輸出；可編程通用輸入輸出接口。SIM900A的功能框圖如圖2.1所示。 2.2 SIM900A硬件SIM900A硬件設(shè)計(jì)功能框圖如圖2.2所示。本設(shè)計(jì)，主要是為了實(shí)現(xiàn)SMS與TCP功能，因此語音接口沒有引出，外部功能模塊主要分為串口、電源、SIM卡、以及單片機(jī)相應(yīng)接口。 圖2.2.0 SIM900a模塊原理圖 圖2.2.1 SIM900a模塊系統(tǒng)功能框圖2

12、.2.1 SIM900A模塊電源設(shè)計(jì) 本裝置中，SIM900A模塊電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于電源部分，該模塊采用單電源供電，供電范圍 3.24.8V之間，推薦電壓為4.0V，模塊射頻發(fā)射時(shí)會(huì)導(dǎo)致電壓跌落，這時(shí)電流的峰值最高會(huì)達(dá)到 2A以上，因此電源供電能力盡可能達(dá)到2A，輸入電壓與VBAT 壓差不大，所以選用 LDO（low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器）LDO是low dropout regulator，意為低壓差線性穩(wěn)壓器，是相對于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說的。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況

13、下，這樣的條件顯然是太苛刻了，如5v轉(zhuǎn)3.3v,輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對這種情況，才有了LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片。本設(shè)計(jì)采用的是MP2143，電路簡單，方便實(shí)用。如圖2.2.1 SIM900A 模塊采用單電源供電， VBAT 供電范圍 3.24.8V 之間，推薦電壓為4.0V，模塊射頻發(fā)射時(shí)會(huì)導(dǎo)致電壓跌落，這時(shí)電流的峰值最高會(huì)達(dá)到 2A 以上，因此電源供電能力盡可能達(dá)到 2A，并建議 VBAT 引腳并接大電容（電容根據(jù)供電 IC 輸出能力確定）。 電源芯片選擇上需要注意，如果外部輸入電壓與 VBAT 壓差很大，建議選擇開關(guān)電源,當(dāng)選用 DC-DC 時(shí)需注意 EMI

14、干擾，建議串接磁珠以備調(diào)整；如果外部輸入電壓與 VBAT 壓差不大，最好選用 LDO?？蛻舻漠a(chǎn)品需要過 TA、 CE、 FCC等認(rèn)證，推薦選擇 LDO 供電。 為了增強(qiáng)模塊電源抗干擾能力（主要抗浪涌，脈沖群，靜電等），不至于在外界環(huán)境比較惡劣的情況下導(dǎo)致模塊供電異常，建議根據(jù)實(shí)際應(yīng)用在外部電源輸入端加一些共模電感、TVS 管等器件，在VBAT 供電芯片輸出端加一些nf 、pf 級(jí)電容，濾除干擾。 PCB布局時(shí)候VBAT 上的旁路電容盡量要放在對應(yīng)pin 附近，為了減少 PCB走線阻抗，VBAT 走線盡量寬、走線盡量短，最好大面積鋪地。 由于GSM/GPRS模塊為靜電敏感器件，因此電路中需要加入

15、靜電防護(hù)措施。本系統(tǒng)中采用ESDA6V1W5，該器件專為靜電敏感器件設(shè)計(jì)，可承受瞬間靜電25KV，漏電流小于1uA。2.2.2 SIM900A 硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)（1）電源部分 改電路設(shè)計(jì)需要考慮瞬間大電流問題，由于SIM900A在通信瞬間會(huì)產(chǎn)生高達(dá)2A的電流，因此，模塊的供電需要保持穩(wěn)定，否則將對電路的穩(wěn)定性甚至正常工作指標(biāo)產(chǎn)生影響。本設(shè)計(jì)中采用了加粗電源線的方法。同時(shí)采用大面積附銅接地（此處貼圖由于顯示問題沒有附銅）。系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)如圖2.2.3。 圖2.2.3 電源部分設(shè)計(jì)除了元器件的選擇外，還和客戶的 PCB 布局關(guān)系很大，比如我們第一版PCB就遇到模塊開機(jī) 10 幾秒后就關(guān)機(jī)的現(xiàn)象，如

16、 圖2.2.4所示： 圖2.2.4 從以上 圖2.2.4結(jié)構(gòu)，我們選擇的電源芯片及其原理設(shè)計(jì)完全一樣，但是從布局走線， SIM900A 模塊 VBAT 供電的走線太長、線寬也很窄，穩(wěn)壓電容離 VBAT 引腳又較遠(yuǎn)，所以導(dǎo)致電源跌落很大。原本設(shè)計(jì) VBAT 供電 4V， 但是從下圖2.2.5可以看出，在模塊開機(jī)后的一段時(shí)間內(nèi)電壓跌落 1.1 1.2V，主要原因是從模塊開 機(jī)到注冊網(wǎng)絡(luò)這段時(shí)間內(nèi)，射頻發(fā)射功率偏高， VBAT上耗流、紋波增加所致。因此， VBAT 設(shè)計(jì)會(huì)影響整個(gè)模塊的工作穩(wěn)定性，比如常見問題模塊開機(jī)幾秒鐘 就關(guān)機(jī)、 TCP/IP 傳輸數(shù)據(jù)頻繁大數(shù)據(jù)量、信號(hào)強(qiáng)度不好的情況，都可能會(huì)產(chǎn)

17、生 模塊關(guān)機(jī)或重啟現(xiàn)象。 經(jīng)過改進(jìn)，我們最終布局如下圖2.2.5， 解決了上述問題： 在考慮 VBAT 設(shè)計(jì)同時(shí)，也要重點(diǎn)關(guān)注 GND 設(shè)計(jì)，GND 整個(gè)回流路徑的長短以及阻抗的連續(xù)性是電源跌落主要原因。因此 GND 的處理如下：模塊 GND，電池座 GND（如果有電池供電），電源適配器 GND， 相互間 GND最好以一塊完整的銅皮相連接，如果有結(jié)構(gòu)、 板層（比如 2 層板）限制，無法大面積鋪銅皮，最好用 2mm 以上走線單獨(dú)連起來在覆銅，以保證 GND 的完整性。整個(gè) PCB 板盡量多打地孔，電源和地的回流路徑越小越好。（2）射頻部分設(shè)計(jì) 由于SIM900A 模塊是一款尺寸緊湊的 GSM/G

18、PRS 模塊，采用 SMT 封裝， 在射頻部分設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮預(yù)留型網(wǎng)絡(luò)，前期可以先貼0 歐姆電阻、電容 NC，以便后續(xù)天線匹配調(diào)試。射頻走線遵循短而直的原則，盡量走直線或弧狀線 ； RF 線下方需要有完整的參考地，不要走任何信號(hào)線， 如下圖圖2.2.5所示。 圖2.2.53、系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)意 1、采用GSM短信通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊：由于油田都有網(wǎng)覆蓋，利用現(xiàn)有的基站系統(tǒng)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，不需組建自己的網(wǎng)絡(luò)，大大節(jié)省了組網(wǎng)成本。從根本上解決了采油井分布廣、距離遠(yuǎn)而難于用有線方式組網(wǎng)的難題，實(shí)現(xiàn)了通過短消息實(shí)時(shí)進(jìn)行油井監(jiān)控，并且很好的完成了監(jiān)控任務(wù)。該方式充分利用了GSM公網(wǎng)資源，通過G

19、SM通信模塊收發(fā)有限長度的文本信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的通訊。GSM網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供一種便捷的無線數(shù)據(jù)傳輸方式，利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)揮其網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高、傳輸特性好、建設(shè)和維護(hù)成本低等優(yōu)勢，己經(jīng)成為現(xiàn)代國際工業(yè)遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場檢測等領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢，并已廣泛應(yīng)用于安防報(bào)警、電力監(jiān)控等各種行業(yè)。 2、監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)：利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖形化開發(fā)環(huán)境LabVIEW設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件。它結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性以及專為測試、測量與自動(dòng)化控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的高端性能與配置功能，能為數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析與數(shù)據(jù)顯示等各種應(yīng)用提供必要的開發(fā)工具。對報(bào)警信息進(jìn)行處理，并智能化判斷報(bào)警信息。如圖11.

20、圖11 基于LabVIEW的設(shè)計(jì)監(jiān)控軟件3、基于labview的油井網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過基于labview的油井網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，將監(jiān)控畫面發(fā)布到到internet上，各個(gè)管理部門可直接通過瀏覽器訪問實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。如 圖11 “從網(wǎng)絡(luò)端可看到服務(wù)器的運(yùn)行情況”。 圖12 “從網(wǎng)絡(luò)端可看到服務(wù)器的運(yùn)行情況” 4、采用高性能32位RAM微處理器STM32F103RBT6作為控制核心：具有高性能、易開發(fā)、高度兼容、低工作電壓、低功耗以及實(shí)時(shí)、數(shù)字信號(hào)處理的32位閃存微控制器。STM公司為用戶提供了標(biāo)準(zhǔn)的固件函數(shù)庫通過使用本固件函數(shù)庫，無需深入了解細(xì)節(jié)，用戶可以輕松應(yīng)用每一個(gè)外設(shè)。因此可以大大縮短用戶的

21、程序編寫時(shí)間，進(jìn)而降低開發(fā)成本。5、報(bào)警中心的設(shè)計(jì)：監(jiān)控中心接收到由油井監(jiān)控終端發(fā)來的報(bào)警信息，通過對短信內(nèi)容的解讀，恢復(fù)成數(shù)傳信號(hào)并通過RS-232串口送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)處理，實(shí)時(shí)監(jiān)測油井報(bào)警狀態(tài)。6、油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常采用TC35i GSM通信模塊，其工作頻段少，支持900/1800Mhz，不能支持GPRS，且功耗較高。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用SIM900A無線通信模塊，它有4個(gè)工作頻段，支持GSM/GPRS，且尺寸小、功耗低。7、油田的采油礦場通常由多口油井、計(jì)量間 、 管匯閥組 、 轉(zhuǎn)油站 、 聯(lián)合站 、 原油外輸系統(tǒng) 、 油罐及油田的其他分散設(shè)施組成 ，整個(gè)采油礦場各種 設(shè)施的工作狀況及采出油品

22、的數(shù)據(jù) (主要有溫度 、壓力 、流量等) 將直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩(wěn)定及原油質(zhì)量 。面對單個(gè)油井的眾多檢測設(shè)備，在數(shù)據(jù)傳輸部分建立CAN總線和RS-485總線局域網(wǎng)，再將匯總的信息通過GSM遠(yuǎn)傳至監(jiān)控中心。8、 圖表功能，根據(jù)實(shí)時(shí)電流和電壓數(shù)據(jù)繪制變化趨勢曲線圖；根據(jù)遙測上來的 載荷、位移參數(shù)值，繪制示功圖；制作實(shí)時(shí)以及歷史報(bào)表。9.本裝置集成了GSM/GPRS、CAN總線、485總線等功能，不單適用于油井的遠(yuǎn)程監(jiān)控，對于像路燈、設(shè)備較分散的工廠都有應(yīng)用價(jià)值，4、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)介紹(1) 信號(hào)采集處理 監(jiān)控終端的工作狀態(tài)傳感器主要有壓力傳感器、溫度傳感器、可燃性氣體濃度傳感器等。正常工作時(shí)，相應(yīng)的傳感

23、器單元將信號(hào)傳輸?shù)絊TM32F103RBT6微處理器進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，再通過STM32F103RBT6微處理器進(jìn)行信號(hào)處理后，以短信或TCP數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问桨l(fā)送到現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)。（2）通信信道 根據(jù)采油井分布廣、距離遠(yuǎn)而難于用有線方式組網(wǎng)的問題，在監(jiān)控終端單元和控制站之間傳遞信息，采用GSM短信通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。每個(gè)監(jiān)測終端和控制端都配備有固定號(hào)碼的手機(jī)SIM卡。該系統(tǒng)的通信信道是由中國移動(dòng)公司提供的GSM網(wǎng)絡(luò)。(3) 遠(yuǎn)程油井診斷 對油井的遠(yuǎn)程診斷是利用監(jiān)測終端的采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等把采油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)(溫度，壓力等)傳回主站的控制中心，經(jīng)控制中心的專家系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)的分析，判斷出采油機(jī)的

24、運(yùn)行狀況，并及時(shí)提出調(diào)整建議。(5) 遠(yuǎn)程油井控制 油井遠(yuǎn)程控制技術(shù)是利用GSM通訊模塊接收主站控制中心的控制指令，經(jīng)處理后產(chǎn)生控制動(dòng)作，接通或斷開電機(jī)控制器，通過控制電機(jī)的運(yùn)行和停止來控制采油機(jī)的起抽和停抽。都可以大大簡化管理方式，節(jié)約企業(yè)成本，達(dá)到減員增效的目的。5、團(tuán)隊(duì)及設(shè)計(jì)過程本團(tuán)隊(duì)由 5 名大三的本科生組成。在遼寧科技大學(xué)學(xué)生課外科技活動(dòng)計(jì)劃的支持下，經(jīng)過一年時(shí)間的不斷完善和進(jìn)步，完成了此次設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)之初，五個(gè)人還是電子設(shè)計(jì)的門外漢，通過這次設(shè)計(jì)不但掌握了許多電子設(shè)計(jì)的知識(shí)，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉了頑強(qiáng)的意志。這些收獲對團(tuán)隊(duì)成員一生的發(fā)展都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。首先我們將該項(xiàng)目分為幾

25、個(gè)部分:STM32F103RBT6微處理器的編程、GSM通信模塊SIM900A及其驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)、供電電路的設(shè)計(jì)、PCB板的繪制。我們團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人分配相應(yīng)的任務(wù)，積極的研究學(xué)習(xí)、相互討論并請教老師。其中最為困難的是GSM通信模塊SIM900A驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)的供電電路的設(shè)計(jì)，由于GSM頻率較高，對PCB板上的天線部分走線要求比較苛刻，所以在設(shè)計(jì)中犯了許多小錯(cuò)誤。此外，由于GSM通信模塊SIM900A的瞬間通信電流高達(dá)2A左右，所以對它的供電電路設(shè)計(jì)有較高的要求，同時(shí)還要考慮到STM32F103RBT6微處理器與GSM通信模塊SIM900A的供電電源隔離，電磁兼容等問題。 在查閱了大量資料與試驗(yàn)后，我們成功設(shè)計(jì)出PCB板，GSM網(wǎng)絡(luò)通信成功，這極大的激勵(lì)了我們的斗志，我們進(jìn)一步努力完成了LAABVIEW監(jiān)控軟件的GSM通信模塊控制，通過不斷試驗(yàn)與改進(jìn)，完成了系統(tǒng)性能又一次的提高。五、項(xiàng)目實(shí)施過程中存在的問題和建議1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對比較落后，實(shí)驗(yàn)條件不夠完善，項(xiàng)目實(shí)施過程中不太方便學(xué)生實(shí)踐自己的項(xiàng)目。2、項(xiàng)目實(shí)施過程中經(jīng)費(fèi)比較緊張，建議學(xué)校應(yīng)加大相應(yīng)的科研經(jīng)費(fèi)，鼓勵(lì)學(xué)生去更好的發(fā)揮與實(shí)施自己的創(chuàng)意。3、由于項(xiàng)目實(shí)施過程比較長，很多同學(xué)容易產(chǎn)生懈怠，積極性和主動(dòng)性大大降低，以至于等到學(xué)校要檢查時(shí)才匆匆忙忙去做項(xiàng)目，所以很多同學(xué)到最后未能完成要求所以建議學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理機(jī)制，