淺析物聯網石油測井數據傳輸和控制系統設計論文

　　油田日常維護工作的順利開展,需要掌握油井的實際生產情況,因此需要通過儀器對油井的層數進行檢測。我國油井分布比較松散,因此對監測的數據進行傳遞存在交的困難。基于此,該文對物聯網石油測井數據的傳輸與控制系統的設計中的重要內容進行了介紹,希望對相關工作人員能夠有所幫助。

　　1 物聯網

　　物聯網主要指的是末端設施和設備,主要包括工業系統、傳感器以及貼在射頻識別器上各種設備、攜帶無線終端的車輛和個人等。通過各種無線、有線,長距離或短距離的相互連通實現對數據傳輸。物聯網就是利用傳感器,實時對需要的數據進行采集、互動、連接,采集的信息的類型可以是電信號、光信號、化學信號等,利用各種可能存在的網絡接入,實現物與人、物與物之間的連接,從而實現對物品的智能化管理和識別。因此,可以簡單的將物聯網描述為,利用傳感器獲取物理環境信息,然后利用通信網絡對信息進行傳遞,再利用云計算平臺,實現對復雜信息的處理。

　　2 系統的設計與實現

　　2.1 設計方案

　　系統的具體實現方案:在測井現場利用傳感器獲取待測油井的數據,將數據利用專用的電量將測得護具傳送給計算機,然后利用計算機對數據進行處理后,利用GPRS將傳遞到企業內部,數據最終將會被送到測控中心,從而實現對數據的遠程傳輸

　　2.2 網絡傳輸協議

　　利用GPRS對數據進行傳輸面臨協議選擇,TCP和UDP是目前應用最廣泛的兩種協議,對協議的選擇需要依據系統運行的實際情況而定。TCP協議數據的傳遞面向連接具有較高的可靠性,比較適合應用在順序不重復、大批量的數據傳遞。但需要注意,TCP提供的數據傳輸不會對數據的便捷進行記錄,因此如果數據傳遞過程中采用的方式是數據包,需要對包的同步問題加以考慮。測井在數據傳遞過程中對數據量的要求較大,同時網絡環境十分復雜。此外,從目前的情況來看,在實際測試過程中,如果對TCP協議進行利用,數據在吞吐率上完全可以滿足使用要求。UDP協議與TCP相比更加簡單,靈活度高,建立連接較為容易,會對數據的邊界進行保留。其最大的不足它提供的數據包通信的方式并不可靠,在復雜的網絡環境下的應用要十分謹慎,如果程序對出現的問題處理不當,可能會造成協議崩潰,從而導致系統無法正常運行。

　　2.3 測試通訊方案

　　為了對系統的可行性進行驗證,在中國聯通和中國移動兩種網絡的支持下對數據的傳輸效果進行驗證。在數據驗證過程中,利用自行編程的通訊程序對油田實地進行測試。測試過程中主要涉及到的性能有:RTK、吞吐量、時延、誤幀率的平均值。根據測試結果對公眾移動網絡是否滿足傳輸需求進行確定。同時,可以通過現場測試了解用戶要求,使其為通訊協議設計提供參考。

　　2.4 設計通訊協議

　　(1)雙發送隊列。

　　石油測井數據傳輸系統,不僅要能夠實現對測井中數據的傳遞,同時還應當實現文件的傳輸。測井數據傳輸在實時性上具有較高的要求,在文件的傳輸上實時性要求相對則較低,一般來說能夠在規定的一段時間內完成文件傳輸即可。因此,在實際工作中,如果傳輸數據的寬帶有限,為了確保測數據傳遞的實時性,應當對測井數據和文件傳輸兩者制定相應的優先級機制。方案如下:將發送隊列分為兩列,一列為測井數據,另一列則為文件傳輸隊列,同時應當在文件傳送隊列上安置一個標志,對發送權限進行限制,該標志只有則測井數據發送結束后,才會生效,標志生效后,文件傳送隊列發送數據,然后安置的標志將會再一次回到原位置,依次循環。

　　(2)后退N幀協議。

　　在數據傳輸過程中,如果采用簡單的協議,RTT的時延一般約為500ms,這對數據傳輸的實時性產生了一定影響,為了提高通訊協議效率,可以對后退N幀協議進行應用,這種協議處于非受限協議和等停協議之間,對其進行應用可以緩解因為傳輸距離過大,導致等停協議效率低問題的發生。后退N幀協議一般只在測井數據中使用,并不在文件傳輸中使用,對于文件傳輸的維護有更高層的ZMOG協議完成,在線程發送上只是簡單進行發送,并不會進行等待和確認。測井數據傳輸系統在通訊上需要是雙向的,因此在實際工程中,必須是由接收線程和發送線程兩者相互系統工作,接收線程和發送線程兩者之間的信息要能相互傳遞,其中最重要的一點就是,接收線程應當能夠將ARQ應當信號傳送給發送線程,從而確保發送線程在運行過程中能夠順利完成發送任務,確保整個系統的安全運行。

　　3 結語

　　計算機技術的高速發展,使測井數據的數據的實時性得到進一步提高。在石油測井數據的傳輸與控制系統的設計過程中,要對不同的問題進行針對性研究,并且要通過大量的數據來對系統的功能進行確定,確保系統在日后的使用過程中能夠達到理想的效果。

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