劉璞　張春超　李春雨　周曉玲　田弘濤　趙玉龍　周曉慶

【摘 要】目前，我國的科技發(fā)展迅速，為了能夠進(jìn)行信息的有效獲取、互享與決策，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)起到了關(guān)鍵性作用。智能油水井的管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅可以通過物聯(lián)網(wǎng)來對(duì)數(shù)量眾多的油水井實(shí)施高效率、精準(zhǔn)、智能化的管理，同時(shí)還能為用戶提供更加方便快捷地應(yīng)用，甚至只需要查看一下手機(jī)或是終端便能夠查看任何狀態(tài)下的油水井狀況，并且還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，從而有效降低了各環(huán)節(jié)操作中的工作量。通過重點(diǎn)對(duì)油水井的智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行相關(guān)分析，希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】智能油水井管理；管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

引言

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能油水井管理系統(tǒng)可以對(duì)數(shù)量龐大的油水井進(jìn)行高效，準(zhǔn)確，智能的管理。對(duì)于用戶來說，使用起來特別的便捷。用戶只要查看終端或者手機(jī)就可以對(duì)入網(wǎng)的油水井的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，觀察油水井實(shí)時(shí)的狀態(tài)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。進(jìn)而在減少了采油一線工人對(duì)抽油機(jī)管理，高架罐量油，油井產(chǎn)量計(jì)量等危險(xiǎn)操作的工作量。同時(shí)也精簡了班站一記錄，精簡了油水井管理的基礎(chǔ)人員，減少企業(yè)負(fù)擔(dān)。

1油水井管理現(xiàn)狀

1）個(gè)人管理上的疏忽很多油水井距離采油站點(diǎn)相對(duì)比較遠(yuǎn)，大多數(shù)處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，為此油水井管理的全部責(zé)任都落實(shí)在某個(gè)人身上，如工作人員沒有良好的對(duì)待自己的本職工作，沒有依據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)行巡查，或是只是流于形式地進(jìn)行了表面巡查，如此便會(huì)造成由于個(gè)人工作上的瀆職而給企業(yè)帶來不同程度的損失。2）監(jiān)控的及時(shí)性和準(zhǔn)確性得不到保證油水井發(fā)生問題時(shí)如果未能及時(shí)的察覺，如油水井處在住宅區(qū)域和環(huán)境的保護(hù)區(qū)內(nèi)等一些特殊位置時(shí)，如果一旦發(fā)生問題時(shí)后果將會(huì)比較嚴(yán)重。尤其是在晚上，監(jiān)控的及時(shí)性與準(zhǔn)確性得不到確切保證。3）人工操作較復(fù)雜且時(shí)間較長對(duì)于油水井的管理，與實(shí)際生產(chǎn)具體操作的工作人員的技術(shù)能力及經(jīng)驗(yàn)存有很大的依賴性，因此便較容易形成失誤。

2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

2.1嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中首先要做的就是嵌入式環(huán)境的建立，就像是蓋樓地基一定要打好，所以在我看來嵌入式環(huán)境的建立時(shí)重中之重。搭建嵌入式環(huán)境分為四個(gè)步驟。（1）建立開發(fā)環(huán)境，安裝完整的linux0操作系統(tǒng)。（2）安裝工具鏈，安裝GCC交叉編譯器，安裝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配套的文件，配置路徑。（3）配置宿主機(jī)，通過配置宿主機(jī)的IP地址來配置網(wǎng)絡(luò)。（4）建立連接，配置超級(jí)終端作為調(diào)試嵌入式開發(fā)板信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)和NFS。

2.2更新密碼信息

在客戶端，用戶可以通過輸入正確的賬戶以及密碼時(shí)，可以對(duì)用戶的密碼信息做出更改操作，它包括兩個(gè)部分：修改密碼和重置密碼，普通用戶只能對(duì)自己的密碼信息進(jìn)行修改，而對(duì)所有用戶密碼信息修改權(quán)限的只有超級(jí)管理員具有。只有超級(jí)管理員能夠?qū)τ脩舻拿艽a進(jìn)行重置，而重置后的密碼將會(huì)發(fā)到注冊(cè)用戶的郵箱中。這對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)的安全有著很大的作用。因?yàn)槿绻皇怯脩舯救藢?duì)用戶的密碼進(jìn)行重置，它就會(huì)危害到用戶的信息安全，所有只有超級(jí)管理員才有權(quán)力執(zhí)行這一操作。而在平時(shí)對(duì)密碼的保護(hù)的方法就是MDS算發(fā)。所有用戶的密碼都會(huì)經(jīng)過MDS算法加密后才保存在數(shù)據(jù)庫中，通過這種方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶密碼信息的安全保存。

2.3設(shè)備管控模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1）抽油機(jī)的管控開啟與停止抽油機(jī)：遠(yuǎn)程的控制抽油機(jī)的起停操作在智能油水井的管理系統(tǒng)中是最基本的操作。這一操作的具體實(shí)現(xiàn)是在研發(fā)板上設(shè)定了一個(gè)變量，其是代表著抽油機(jī)的啟動(dòng)或是停止。通過對(duì)這個(gè)變量情況的查詢清楚抽油機(jī)工作的情況，通過voedPumpOn與voidPumpOFF來完成對(duì)油水井抽油機(jī)的啟動(dòng)與停止的遠(yuǎn)程模擬操控。套壓控制：智能遠(yuǎn)程控制油水井套壓，在ARM開發(fā)板上設(shè)置一個(gè)步進(jìn)式的電動(dòng)機(jī)，利用對(duì)套壓及回壓的監(jiān)控來管控步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角，以此來實(shí)現(xiàn)套壓的遠(yuǎn)程控制。步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)角定義在360度時(shí)的狀態(tài)是全開。默認(rèn)的工作狀態(tài)是關(guān)，這個(gè)時(shí)候步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角在0度。2）油水井的現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控利用ARM2410s開發(fā)板上的攝像裝置來模擬出實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)中的攝像頭，利用攝像頭與客戶終端的視頻隨時(shí)的傳輸來模擬出油水井操作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的監(jiān)控。智能油水井的管理系統(tǒng)所收集到的圖像是320×240規(guī)格的。本系統(tǒng)中油水井的監(jiān)控視頻模塊對(duì)于圖像的截取所采用的方式是內(nèi)存映射的方式。通過對(duì)攝像頭屬性及Video4linux的驅(qū)動(dòng)接口進(jìn)行設(shè)置來實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的截取，截取出的圖片通過JPEG的格式壓縮以后，都保存進(jìn)內(nèi)存的緩沖中，客戶端能夠?qū)崟r(shí)的在內(nèi)存當(dāng)中詢問各時(shí)段內(nèi)的視頻信息。3）智能化油水井的設(shè)備狀態(tài)查詢智能油水井管理系統(tǒng)對(duì)于油水井操作區(qū)域內(nèi)的操作設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施了遠(yuǎn)程查詢，從而清楚掌握智能油水井設(shè)備當(dāng)下的運(yùn)行狀況，明確其是不是處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。用戶能夠通過這種功能，實(shí)時(shí)調(diào)整智能油水井設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)的進(jìn)行有效的處理，讓油水井在管理上更為合理、有效，操作環(huán)境也更為安全、穩(wěn)固。

2.4員工培訓(xùn)信息查詢

如果用戶正確登錄到系統(tǒng)后，可以對(duì)本系統(tǒng)的員工培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行訪問操作，所有員工都可以訪問這個(gè)系統(tǒng)的這一模塊。但是針對(duì)不同的崗位有著不同的培訓(xùn)內(nèi)容，同時(shí)也有公共的培訓(xùn)內(nèi)容所有人都可以看到。不同崗位的人不會(huì)看到其他崗位的培訓(xùn)內(nèi)容。培訓(xùn)，該服務(wù)與庫存信息更新服務(wù)類似。用戶在客戶端輸入正確的賬戶和密碼登錄智能油水井管理系統(tǒng)。服務(wù)端判斷用戶的類別和訪問權(quán)限，返回用戶需要進(jìn)行培訓(xùn)的內(nèi)容。根據(jù)輸入的信息來查詢數(shù)據(jù)庫，看該用戶是否為合法訪問該系統(tǒng)的用戶，即檢查該用戶是否在培訓(xùn)范圍內(nèi)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的身份自動(dòng)生成當(dāng)月份的相關(guān)培訓(xùn)資料。與此同時(shí)，用戶也可以輸入具體的檢索條件來對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行查詢服務(wù)，倘若查詢后的結(jié)果是不存在相關(guān)信息，就會(huì)顯示“找不到查詢信息”的提示框，倘若能找到，則對(duì)檢索的信息進(jìn)行查詢服務(wù)并顯示查詢相應(yīng)的信息。

2.5測(cè)試

軟件測(cè)試用來促進(jìn)和鑒定軟件的正確性、完整性、安全性和質(zhì)量的過程。通過對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試檢驗(yàn)軟件的實(shí)際輸出和預(yù)期的結(jié)果是否相同，從而達(dá)到對(duì)軟件功能的審核和評(píng)定。軟件測(cè)試的經(jīng)典定義是：在確定的條件下對(duì)程序本身進(jìn)行操作，從而發(fā)掘程序錯(cuò)誤，進(jìn)而來衡量軟件質(zhì)量是否達(dá)到客戶滿意的程度，是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一旦系統(tǒng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)了問題，就一定要調(diào)試并找出錯(cuò)誤，分析原因并排除錯(cuò)誤，這樣才能達(dá)到預(yù)期效果。軟件測(cè)試程序：為了測(cè)試軟件而寫的軟件，與內(nèi)部功能模塊無關(guān)的僅用于測(cè)試的相關(guān)程序。在軟件開發(fā)過程中有很多重要的部分，我認(rèn)為軟件測(cè)試就是其中最重要的部分。因?yàn)樗軌蚴菐椭_發(fā)者識(shí)別開發(fā)完成（中間或最終的版本）的計(jì)算機(jī)軟件（整體或部分）的正確度、完全度和質(zhì)量的軟件過程；它是SQA的重要子域。我們說的軟件測(cè)試其實(shí)就是指在軟件投入工作前，對(duì)軟件需求分析、設(shè)計(jì)規(guī)格說明和編碼的最終復(fù)審，它是軟件整體質(zhì)量保證的最為關(guān)鍵和重要的一步。

結(jié)語

油水井的智能化管理系統(tǒng)利用先進(jìn)的科技，能使采油工作人員對(duì)于油水井進(jìn)行隨時(shí)的智能化管理。通過互聯(lián)網(wǎng)便能夠?qū)Ψ植加诟鞯貐^(qū)的油水井實(shí)行統(tǒng)一的管理，及時(shí)取得各地區(qū)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與參數(shù)，并以最快的速度收到報(bào)警信息?，F(xiàn)在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只能實(shí)現(xiàn)采油站的最基礎(chǔ)性的生產(chǎn)，仍有很多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠利用這一系統(tǒng)逐漸的加以實(shí)現(xiàn)，既有利于提高油田的生產(chǎn)效率，又促進(jìn)其不斷的進(jìn)步與發(fā)展。

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（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司）