[1]单旭光,陈争胜,朱星星,等.注水井油套压一体式Wi －Fi仪表的设计与实现[J].工业仪表与自动化装置,2025,(01):83-87.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.01.015]
　SHAN Xuguang,CHEN Zhengsheng,ZHU Xingxing,et al.Design and implementation of integrated Wi-Fi instrument for oil jacket pressure in water injection well[J].Industrial Instrumentation & Automation,2025,(01):83-87.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.01.015]
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注水井油套压一体式Wi －Fi仪表的设计与实现()

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2025年01期
页码:
83-87
栏目:
出版日期:
2025-02-15

文章信息/Info

Title:
Design and implementation of integrated Wi-Fi instrument for oil jacket pressure in water injection well
文章编号:
1000-0682（2025）01-0083-05
作者:
单旭光; 陈争胜; 朱星星; 等
（延长油田股份有限公司志丹采油厂，陕西 延安 717500）
Author(s):
SHAN Xuguang;  CHEN Zhengsheng; ZHU Xingxing; ZHANG Tantan; WANG Yanfeng
(Zhidan oil production plant, Yanchang Oilfield Co., LTD, Shaanxi Yan’an 717500, China)
关键词:
油套压; MQTT; 防冻 ; ESP32; 边缘计算; 智能仪表
Keywords:
oil and casing pressure;  MQTT;  anti-freezing;  ESP32;  edge computing; Smart Meter
分类号:
TE937
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2025.01.015
文献标志码:
A
摘要:
注水井油套压采集是油田开发过程中的一项重要工作，结合冬季冻堵导致采集不准确和设备易损等问题，在仪表软硬件设计及安装结构方面进行创新，硬件采用ESP32-WROOM-32UE高性能微处理器芯片作为主控芯片，配备2.0寸lcd显示屏，搭载 FreeRTOS 实时操作系统，采用多线程开发，通过两路IIC接口，并行采集油管和套管两组温压数据，实现油管和套管两组温压数据的一体化采集。原始数据经过清洗、预警等边缘计算算法处理后，由Wi-Fi通过MQTT协议发到服务器，存储至时序数据库，实现数据的远程采集。安装方案通过将传感器植入至注水管线以达到消除易冻堵段的目的，实现防冻功能。
Abstract:
The acquisition of oil and casing pressure in water injection wells is a critical task in oilfield development. Given issues such as inaccurate data acquisition and equipment vulnerability caused by winter freezing and blocking, innovations have been introduced in the design of instrumentation software and hardware as well as installation structures. The hardware employs the ESP32-WROOM-32UE high-performance microprocessor chip as the main controller, complemented by a 2.0-inch LCD display. Running on the FreeRTOS real-time operating system and utilizing multi-thread development, it collects temperature and pressure data from both the oil pipe and casing simultaneously through two IIC interfaces, enabling integrated acquisition of these two sets of data. The raw data, after being processed by edge computing algorithms including cleaning and early warning, is transmitted to the server via Wi-Fi using the MQTT protocol and stored in a time-series database, facilitating remote data acquisition. The installation scheme involves embedding sensors into the water injection pipeline to eliminate the vulnerability to freezing and blocking, thereby achieving anti-freezing functionality.

参考文献/References:

[1] 王志坤. 基于物联网的石油管道压力仪表数据自动采集方法[J]. 石油和化工设备,2024(02):119-121+138.

[2] 于洋. 石油化工自动化仪表控制技术设计应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2023(22):181-183.
[3] 赵晓娟;祁超. 自动化控制技术在石油化工仪表中的运用[J]. 化工设计通讯,2022(10):82-84.
[4] 柴修通. 自动化控制技术在石油化工仪表中的运用[J]. 化工设计通讯,2022(07):4-6+24.
[5] 曹石婧. 石油化工仪表自动化控制系统的相关讨论[J]. 中国设备工程,2022(14):129-131.
[6] 刘俊伟. 石油化工自控仪表安装调试与质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量,2022(11):19-21.
[7] 纪红霞;张永辉. 石油化工仪表控制系统的应用分析[J]. 仪器仪表用户,2017(04):63-65.
[8] 孙天择. 石油化工电气仪表安全供电系统探讨[J]. 硅谷,2014(17):164+168.
[9] 许文军. 石油化工仪表中的自动化控制技术研究[J]. 科技创新导报,2019(26):65+68.
[10] 胡晓若,樊知轩,彭世富,等.基于物联网的流量仪表智能标定系统设计[J].自动化仪表,2024,45(02):51-54
[11] 张钰哲,张伟东,高伟,等.基于边缘计算的智能油田物联网油井监控系统[J].物联网技术,2023,13(10):133-137.

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[2]李 璇,王苏恺,和鹏祥.多功能PLC采集终端系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2024,(05):13.[doi:DOI:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2024.05.003]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-05-15第一作者：单旭光（1984—），男，工学硕士，高级工程师，目前从事油田物联网自主研发工作。E-mail：shanxuguang@163.com
更新日期/Last Update: 1900-01-01