智能油水井管理系统设计与实现分析

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　　【摘 要】目前，我国的科技发展迅速，为了能够进行信息的有效获取、互享与决策，计算机系统的设计起到了关键性作用。智能油水井的管理系统设计，不仅可以通过物联网来对数量众多的油水井实施高效率、精准、智能化的管理，同时还能为用户提供更加方便快捷地应用，甚至只需要查看一下手机或是终端便能够查看任何状态下的油水井状况，并且还可以及时的发现其中存在的问题，从而有效降低了各环节操作中的工作量。通过重点对油水井的智能管理系统设计和实现进行相关分析，希望可以为相关人员提供一定的参考与借鉴。
　　【关键词】智能油水井管理；管理系统设计；实现
　　引言
　　基于物联网的智能油水井管理系统可以对数量庞大的油水井进行高效，准确，智能的管理。对于用户来说，使用起来特别的便捷。用户只要查看终端或者手机就可以对入网的油水井的数据进行查看，观察油水井实时的状态并及时发现异常。进而在减少了采油一线工人对抽油机管理，高架罐量油，油井产量计量等危险操作的工作量。同时也精简了班站一记录，精简了油水井管理的基础人员，减少企业负担。
　　1油水井管理现状
　　1）个人管理上的疏忽很多油水井距离采油站点相对比较远，大多数处于偏远地区，为此油水井管理的全部责任都落實在某个人身上，如工作人员没有良好的对待自己的本职工作，没有依据有关的标准来实行巡查，或是只是流于形式地进行了表面巡查，如此便会造成由于个人工作上的渎职而给企业带来不同程度的损失。2）监控的及时性和准确性得不到保证油水井发生问题时如果未能及时的察觉，如油水井处在住宅区域和环境的保护区内等一些特殊位置时，如果一旦发生问题时后果将会比较严重。尤其是在晚上，监控的及时性与准确性得不到确切保证。3）人工操作较复杂且时间较长对于油水井的管理，与实际生产具体操作的工作人员的技术能力及经验存有很大的依赖性，因此便较容易形成失误。
　　2系统的设计和实现
　　2.1嵌入式开发环境的搭建
　　在嵌入式系统开发中首先要做的就是嵌入式环境的建立，就像是盖楼地基一定要打好，所以在我看来嵌入式环境的建立时重中之重。搭建嵌入式环境分为四个步骤。（1）建立开发环境，安装完整的linux0操作系统。（2）安装工具链，安装GCC交叉编译器，安装实验平台配套的文件，配置路径。（3）配置宿主机，通过配置宿主机的IP地址来配置网络。（4）建立连接，配置超级终端作为调试嵌入式开发板信息输出的监视器和键盘输入的工具，测试网络和NFS。
　　2.2更新密码信息
　　在客户端，用户可以通过输入正确的账户以及密码时，可以对用户的密码信息做出更改操作，它包括两个部分：修改密码和重置密码，普通用户只能对自己的密码信息进行修改，而对所有用户密码信息修改权限的只有超级管理员具有。只有超级管理员能够对用户的密码进行重置，而重置后的密码将会发到注册用户的邮箱中。这对于保护系统的安全有着很大的作用。因为如果不是用户本人对用户的密码进行重置，它就会危害到用户的信息安全，所有只有超级管理员才有权力执行这一操作。而在平时对密码的保护的方法就是MDS算发。所有用户的密码都会经过MDS算法加密后才保存在数据库中，通过这种方法来实现对用户密码信息的安全保存。
　　2.3设备管控模块的设计和实现
　　1）抽油机的管控开启与停止抽油机：远程的控制抽油机的起停操作在智能油水井的管理系统中是最基本的操作。这一操作的具体实现是在研发板上设定了一个变量，其是代表着抽油机的启动或是停止。通过对这个变量情况的查询清楚抽油机工作的情况，通过voedPumpOn与voidPumpOFF来完成对油水井抽油机的启动与停止的远程模拟操控。套压控制：智能远程控制油水井套压，在ARM开发板上设置一个步进式的电动机，利用对套压及回压的监控来管控步进式电动机转角，以此来实现套压的远程控制。步进式电动机其转角定义在360度时的状态是全开。默认的工作状态是关，这个时候步进式电动机的转角在0度。2）油水井的现场视频监控利用ARM2410s开发板上的摄像装置来模拟出实际操作现场中的摄像头，利用摄像头与客户终端的视频随时的传输来模拟出油水井操作现场环境的监控。智能油水井的管理系统所收集到的图像是320×240规格的。本系统中油水井的监控视频模块对于图像的截取所采用的方式是内存映射的方式。通过对摄像头属性及Video4linux的驱动接口进行设置来实现对图像的截取，截取出的图片通过JPEG的格式压缩以后，都保存进内存的缓冲中，客户端能够实时的在内存当中询问各时段内的视频信息。3）智能化油水井的设备状态查询智能油水井管理系统对于油水井操作区域内的操作设备的运行状态实施了远程查询，从而清楚掌握智能油水井设备当下的运行状况，明确其是不是处于正常的运行状态。用户能够通过这种功能，实时调整智能油水井设备的运行状态，如果发现问题能够及时的进行有效的处理，让油水井在管理上更为合理、有效，操作环境也更为安全、稳固。
　　2.4员工培训信息查询
　　如果用户正确登录到系统后，可以对本系统的员工培训内容进行访问操作，所有员工都可以访问这个系统的这一模块。但是针对不同的岗位有着不同的培训内容，同时也有公共的培训内容所有人都可以看到。不同岗位的人不会看到其他岗位的培训内容。培训，该服务与库存信息更新服务类似。用户在客户端输入正确的账户和密码登录智能油水井管理系统。服务端判断用户的类别和访问权限，返回用户需要进行培训的内容。根据输入的信息来查询数据库，看该用户是否为合法访问该系统的用户，即检查该用户是否在培训范围内。系统会根据用户的身份自动生成当月份的相关培训资料。与此同时，用户也可以输入具体的检索条件来对培训内容进行查询服务，倘若查询后的结果是不存在相关信息，就会显示“找不到查询信息”的提示框，倘若能找到，则对检索的信息进行查询服务并显示查询相应的信息。
　　2.5测试
　　软件测试用来促进和鉴定软件的正确性、完整性、安全性和质量的过程。通过对软件进行测试检验软件的实际输出和预期的结果是否相同，从而达到对软件功能的审核和评定。软件测试的经典定义是：在确定的条件下对程序本身进行操作，从而发掘程序错误，进而来衡量软件质量是否达到客户满意的程度，是否达到设计要求。一旦系统测试发现了问题，就一定要调试并找出错误，分析原因并排除错误，这样才能达到预期效果。软件测试程序：为了测试软件而写的软件，与内部功能模块无关的仅用于测试的相关程序。在软件开发过程中有很多重要的部分，我认为软件测试就是其中最重要的部分。因为它能够是帮助开发者识别开发完成（中间或最终的版本）的计算机软件（整体或部分）的正确度、完全度和质量的软件过程；它是SQA的重要子域。我们说的软件测试其实就是指在软件投入工作前，对软件需求分析、设计规格说明和编码的最终复审，它是软件整体质量保证的最为关键和重要的一步。
　　结语
　　油水井的智能化管理系统利用先进的科技，能使采油工作人员对于油水井进行随时的智能化管理。通过互联网便能够对分布于各地区的油水井实行统一的管理，及时取得各地区系统中的数据与参数，并以最快的速度收到报警信息。现在本系统的设计只能实现采油站的最基础性的生产，仍有很多的现场设备能够利用这一系统逐渐的加以实现，既有利于提高油田的生产效率，又促进其不断的进步与发展。
　　参考文献：
　　[1]郑灵翔.嵌入式系统设计与应W开发[M].北京：北京航空航天人学山版社，2006.
　　[2]陈强.数字油田：集成油田数据信息软件和知识[J].如油地球物理探，2002，（01）：89-96.
　　（作者单位：大庆油田有限责任公司）
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