一、原油含水率自动监测仪表的设计及数据获取（论文文献综述）
徐鑫[1]（2020）在《射频法原油含水率测量系统研究及参数优化》文中研究表明在当前世界上,原油是最重要的战略资源之一,对各国的发展和综合实力的提升具有决定性的意义。随着石油工业的快速发展以及激增的石油开采量,在原油开采生产过程中,评价油井的产能、监测工作状态、合理高效的开采油气资源就成了尤为重要的环节。而且由于国内外原油含水率测量技术仍存在着许多问题,所以本文就参数优化和测量系统开展研究与调试,通过对测量系统结构设计和发射频率、相位和天线参数的优化,测量和监测原油含水率的实际变化,这一举措对油田开采生产有着重要的意义。本文通过COMSOL仿真软件对天线结构进行了仿真与优化,确定了射频天线材质、尺寸和形状,设计了天线的外部保护膜和留电技术,优选了最佳的发射频率;针对现有国内外原油含水率测量存在的多值性和分辨率低的问题,致力于射频法原油含水率测量系统的参数优化,包括天线结构、工作频率、管道结构等。在优化的基础上,形成了一套新型的杯型原油含水率测量装置和井口测量管道式测量装置;研制了射频法原油含水率的全套电路,包括激励信号模块、运算放大模块、AD采样模块、调制检波模块、数据存储模块等部分,并通过通信将测量结果显示于显示屏幕上。对各个功能模块进行调试后,建立了室内和室外实验模拟平台,采用不同比例的油水混合流体开展了大量的试验,验证了射频天线以及测量系统的稳定性、可靠性和总体性能。测试和试验结果表明,对于参数灵敏优化后的水率测量系统性能良好,不仅有很好的单值性和线性度,而且的很高的分辨率和测量精度,可以满足原油含水率的使用要求,在油田进行了现场测试,验证了系统的性能。
孙瑞达[2]（2020）在《电导法原油含水率检测方法研究与实现》文中研究说明随着我国石油资源的不断开采,大部分油田已经进入高含水开采阶段。为了在高含水开采阶段实现稳定的生产并提高采油率,需要向底下油层中高压注水。长期高压注水会导致油井某些井段含水量激增,这需要有效地封堵井段。在这种开采方式下,实现每一层含水率的准确测量非常重要。为了适应油田的现代化,有必要实现井内含水率的实时测量,避免因井上测量而造成的人力物力浪费,缩短测量和调整周期并为油田开发决策提供正确的油层含水率数据,这是本文设计含水率测量系统的重要意义。首先,通过研究含水率检测技术的背景和现状,发现基于电导率法的原油含水率测量方法具有硬件结构简单、系统稳定可靠、测量准确等特点。根据麦克斯韦模型原理,用电导率法测定原油含水率时,需要知道纯水相的电导率。但在进行井下实时含水率测量时,无法直接得出井下纯水相的电导率,利用预先设定的纯水相电导数值无法实时表征井下原油的含水率的动态特性。针对上述问题,本文根据原油的馏分性质,通过测量不同温度下两组油水混合相的电导率值并进一步推导得出原油含水率表达式,规避纯水相电导率测试问题及预设纯水相电导率不精确问题,实现对现有原油含水率测量方法的改进。其次,为验证上述方法,本文进行了含水率系统检测的软硬件设计。基于ARM Cortex-M4处理器搭建硬件系统。主要包括核心控制器最小系统模块,激励模块,信号采集与测量模块,数据传输模块及电源模块等。软件系统分为上位机和下位机设计,上位机主要功能为接收下位机传输的数据并用于进行显示,分析和存储,下位机主要功能是测量含水率的数据以并将其发送到上位机。最后,利用上述方法进行井上含水率测量实验。实验结果表明,当含水率大于90%时,含水率误差可小于2%。当测量纯水相矿化度在7g/L以内的油水两相流时,含水率误差基本不受矿化度影响。实验结果验证了优化方法理论的有效性,具有实际应用的可行性。
任喜伟[3]（2019）在《油水界面测量过程方法优化及系统应用研究》文中研究指明石油是我国重要的能源,在国民经济中占有重要的地位。原油储罐油水界面的准确位置在石油储运和加工过程中起着关键的作用。研究油水界面测量过程的优化方法、建立油水界面监测系统意义重大,在石油化工过程系统工程中有着重要的理论研究和工程应用价值。鉴于原油储罐油水界面测量过程中现有原油乳状液粒径检测算法存在计算精度不高,计算过程复杂;现有油水界面数据计算方法简单,算法效率较低;现有油水界面测量装置设计不合理,应用范围较小;现有油水界面信息管理水平不足,用户体验较差等问题。论文首先对油水界面测量及计算方法进行了归纳分析;其次,提出了基于连通域标记的原油乳状液粒径检测算法,再次,提出了用于油水界面测量的自适应阈值聚类优化算法,最后设计了新型油水界面测量装置及仿真系统,开发了油水界面监测管理系统。论文的主要贡献体现在以下几个方面:（1）鉴于掌握原油乳状液液滴粒径大小及粒径分布是分析原油乳状液稳定性和粘度等性能的前提条件、对原油乳状液破乳和油水界面测量起着重要的作用,在明确原油乳状液类型及鉴别方法和特性的前提下,讨论了现有原油乳状液粒径检测方法,并对现有原油乳状液粒径检测方法进行相关特性解析;通过对比研究,利用图像处理技术,提出了基于连通域标记的原油乳状液粒径检测算法。该算法通过图像滤波和二值化操作,对原油乳状液图像进行预处理后,经过连通域标记和等价标记替换处理,获得原油乳状液粒径显微已标记图像,分析已标记图像中的连通域、计算液滴个数和粒径大小、统计液滴粒径分布。（2）在油水界面测量过程中,鉴于油水界面经验值分类统计算法和经典K-means聚类算法存在异常数据、依赖人工选取典型值和初始聚类中心等问题,提出了自适应阈值聚类算法。首先采用中值预处理算法消除油水界面数据中的伪数据,获得有利于聚类划分的油水界面优化数据;其次采用自适应阈值查找算法,自动找到一组最优初始阈值;最后采用改进的K-means聚类优化算法对油水界面数据进行合理分类,并根据最优化聚类结果计算油水界面及液位高度。该算法能够消除异常数据,自动获取最优初始阈值,并改进油水界面测量经验值分类统计算法和经典K-means聚类算法的思想,实现最优数据分类。（3）为了改进油水界面测量技术向非接触式、多维数据计算发展,弥补自适应阈值聚类算法应用中存在的数据量不足的问题,设计一种新型油水界面测量装置及仿真系统,可获取更全面的二维油水界面数据,满足监测系统测试和上位机软件开发需求。该新型油水界面测量装置利用光的吸收原理,设计光源光照阵列和感光传感阵列,获取分布式油水界面矩阵数据;利用自适应阈值聚类算法计算每一组油水界面数据,并对所有数据求均值获得最终结果。另外,基于新型油水界面测量装置矩阵数据样式和通信原理,设计了油水界面仿真系统。该仿真系统程序设计包含框架设计、发送指令仿真程序设计、返回数据仿真程序设计、接受数据仿真程序设计等。（4）由于我国部分油田联合站原油储罐油水界面监测模式还处于人工管理阶段,部分油田联合站虽然借助高性能测量仪表实现监测自动化,但存在油水界面测量误差大、监测系统兼容性差、用户界面交互复杂等问题,论文提出设计并开发油水界面监测系统。该系统采用底层硬件测量、中间层通信服务和顶层数据展示的三层总体架构设计;分别通过Web Service接口设计、下位机设计、上位机设计和数据访问设计等建立油水界面监测软件设计体系;通过开发下位机GPRS通信模块和上位机信息管理平台完成油水界面监测系统整体建设。在油水界面测量过程不同阶段的实验与应用结果表明,一是基于连通域标记的原油乳状液粒径检测算法可以顺利完成原油乳状液液滴粒径大小计算和液滴粒径分布统计,且在计算准确率和算法复杂度上优于现有算法;二是相对于油水界面测量的经验值分类统计算法和经典K-means聚类算法,油水界面自适应阈值聚类算法具有计算结果准确、迭代次数少和运行时间短等优势;三是基于光吸收原理的新型油水界面测量装置为油水界面测量技术开拓了思路,仿真系统能够达到测试系统、提高油水界面监测系统开发效率的目的,为油水界面监测系统开发提供仿真数据支持。四是开发的油水界面监测系统易于部署、运行稳定、测量准确、可靠性强、界面操作方便,为提高我国油田企业自动化、信息化、智能化管理水平提供了技术保障。
成慧敏[4]（2019）在《油井在线含水率自动检测仪的研究》文中提出随着我国现阶段原油含水量的逐渐升高,原有的含水率检测技术将不再适用于高含水原油的检测。本论文通过对多种含水率检测技术的优缺点进行比较分析,最终选用非接触式电磁电导测量原理,研究并设计适用于油井井口的在线智能原油含水率检测仪。本论文基于电磁电导测量原理基础,利用ANSYS Maxwell有限元仿真软件分别对传感器的线圈、距离、激励等进行设计与仿真分析,最终建立了三线圈系电磁电导传感器模型。在理论研究的基础上,设计了基于电磁电导测量法的非接触式油井在线含水率检测仪,其中包括STM32微控制器模块、电磁电导传感器检测模块、温度控制模块、液位检测模块、无线通讯模块、电机驱动模块以及电源模块。在测量系统中,采用温度控制模块使被测原油温度稳定在一定范围内,消除温度对电导率的影响;通过测量原油液位,不仅能判断被测原油含量是否达到测量标准,且能在一定程度上体现油井工况;采用电机搅拌装置使被测原油混合均匀且排出残余气体,减小气体对测量结果的影响。同时,为实现油井在线智能检测,经滤波放大处理后输送到STM32微控制器中的含水率信息经过Zigbee无线通讯模块实时传送到采油基站,以供油田专业人士使用。通过对本系统的传感器及硬件电路进行实验调试,针对不同原油含水率进行室内实验,分析实验数据可知,本系统可以有效地测量原油含水率,满足油井在线含水率检测系统的设计要求,为实现油田智能化开发和管理奠定了基础。
李雨昭[5]（2019）在《基于近红外的低流速高含水原油含水率检测方法研究》文中研究说明原油含水率是石油生产中的一项重要的技术指标,油田在处于高含水阶段后,实时检测原油含水率在估算原油产量、评价油井开采价值方面具有极其重要的意义。现有含水率测试方法在高含水情况检测误差较大,有必要采取新型检测手段提高检测精度,保证检测结果的实用性。本文主要是利用近红外光对低流速高含水原油含水率检测方法进行研究,对静态油水光谱进行了建模分析;设计了能实时测量低流速下油水二相流的实验装置;对流型流态进行了分析,并利用BP神经网络对流型流态进行识别以提高检测精度。本文对高含水原油对近红外光的吸收特性逐步探讨,首先根据朗伯比尔定律设计了静态高含水原油含水率检测装置,通过实验取得相同厚度不同含水率条件下的900nm-1700nm全光谱数据,利用偏最小二乘连续投影算法（SPA-PLS）建立了高含水原油静态模型并得到了良好的精度。并根据实验结果和低流速高含水原油传感器的要求,提出了自-互相关联合方法（SCC）对完全吸收波段的数据进行挖掘,利用油和水的自相关和互相关性,选择出适宜的波段作为检测波长的方法选取实验波长。在动态高含水原油实验装置设计阶段,对实验装置利用卤钨灯和滤色片来提取特定波长,设计了光电转换电路,设计了基于LabVIEW的上位机软件,实现了数据的实时采集和存储的功能。在动态含水率检测实验上获得了理想的效果。对低流速高含水垂直上升管道的油水混合流型特点进行分析,利用BP神经网络对检测信号进行流型识别训练,通过对不同流型采用不同的含水率计算方法,从而提高测量精度。为开发用于井下的基于近红外光的光纤式高含水原油含水率传感器提供了有参考价值的理论和实验数据的支持。
王连庆[6]（2019）在《一种新型原油含水率远程在线监测系统的研发》文中认为石油堪称世界工业的血液与命脉。随着液态石油的日益枯竭与页岩油技术的日趋成熟,对采出原油的含水率品质分析问题逐渐浮现。含水率检测装置是油品检测的关键一环,对判断输油管道漏水部位、预测油井开采寿命、检测管道输油品质等方面具有重要意义。基于含水原油介电常数理论开发的电容式含水率装置由于其成本低廉、精度较高、易于使用和保养等优点得到市场广泛采用。本文针对我国部分地区油井开采年限日久,环境恶劣等条件,设计了一套模块化原油含水率检测与传输系统。该系统采用平行板探头采集含水率相关信号并检测得到含水率,连接无线传输模块后,可以将采集到的数据以GPRS方式传输至PC端上位机并储存于数据库。本课题设计内容主要包括一下几个方面:（1）总体方案的设计。根据系统的功能需求与现场条件,确定检测系统的总体方案、系统组成、中央处理器的型号,确定远程通信方案,评估设计可行性。（2）原油含水率检测端硬件设计与程序编写。包括平行板电容探头模块的尺寸设计、电容-电压转换模块、主控模块、按键电路、液晶显示电路、温度采集模块的软硬件设计。（3）远程通信模块的设计。对GPRS通信模块进行选型并设计其SIM卡连接电路,外围供电电路。远程通信模块与主模块以串口方式相连,主要负责数据传输与短信报警。（4）PC端编写上位机程序的编写与调试,设计上位机接收端界面以完成含水率显示、曲线绘制、含水率超标报警、数据的储存与调取等功能。（5）对原油含水率进行实测与数据传输部分的软硬件调试。对本课题开发的原油含水率检测系统所要求的含水率数据采集、温度采集、无线传输、数据库储存等方面进行现场实测与软硬件调试。测试可行后根据硬件原理图设计印刷电路板。并通过实验验证系统有效性。
郭晶利[7]（2018）在《探析原油含水率自动监测仪表的系统设计》文中进行了进一步梳理原油作为重要的能源,对于国民经济的发展,社会生产力的发展有着重要的意义,促进原油生产的质量水平,有着很强的现实意义与必要性。文章结合实践,首先分析当前生产实际中应用的原油含水率监测方法,其次依据电脉冲分析法,分析原油含水率自动监测仪表的系统设计,为今后原油生产发展做出依据。
肖艳鹏[8]（2018）在《基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统的研究》文中研究指明原油储罐是集输站最常见的分离设备,通过物理沉淀的方法使油和水在罐内分离,分离后的水再经过人工操作排出储罐,亦称人工切水。人工切水的效果依赖操作者的经验和感官,由于储罐中的油水比例波动较大,同时储罐中原油沉降的时间极易受到油品性质、油水混合状态的影响,因此很难保证人工切水的精度和可靠性,特别是人为操作经常发生意外,不仅造成原油的浪费,也给操作人员的安全造成巨大威胁。因此迫切需要一套能够实现原油储罐自动切水的系统。随着我国油田普遍进入到“贫油高水”的开采阶段,传统的含水率检测传感器无法实现含水率0100%的测量。微波传感器作为目前有效的高含水原油含水率检测仪器,其检测精度高,不受“油包水”,“水包油”形态的影响,适用于任何含水率情况下的测量。因此将微波传感器作为自动切水系统的检测仪器有着很大优势。本课题研究出了一种基于微波法的高含水原油沉降罐自动切水系统,包括主副微波含水率传感器、蝶阀和管路。由于矿化度对微波传感器检测精度有一定影响,且不同地域采出油的矿化度含量不同,因此本课题选择延长某集输站,通过测量当地矿化度种类与含量,制定合理的实验方案,研究矿化度对微波含水率传感器检测精度的影响,运用曲线拟合的方法,得出了单组份矿化度对系统检测精度影响的误差校正公式,运用BP神经网络校正的方法,校正了双组份矿化度对系统检测精度影响的误差,将系统的含水率检测误差由9.91%减少到1.49%（1.5级）,满足了实际使用的要求。本系统可以实现自动排水,提高了储罐油水分离的效率与准确性,有利于数字化油田的建设和发展,具有一定的社会效益和经济效益。
张伟[9]（2017）在《网络型多功能原油盘库系统的设计与实现》文中认为针对原油储罐油水界面及各层次原油含水率测量手段落后、测量精度不高的现状,本文结合工作需求为胜利油田分公司新春采油厂新春联合站设计了一套自动化盘库系统。系统可以精确快速、在线测量出油罐中各层次原油含水率,实现了测量的自动化和精确化。在充分分析现有系统的基础上,从软、硬件方面进行了论证和设计。硬件方面,首先是电容传感器理论设计,多次实验后,采用了充放电法,并设计了测量精度高、性能稳定可靠的电容检测方法。同时对高频电磁波测量储罐原油的含水率与温度密度的关系进行了定量研究,得出不同温度下含水率W与电容C的关系表达式。软件方面,利用三维力控工控软件对系统整体进行了设计,包括实时数据库建立、设备通讯服务程序编制、关系数据转储、数据转发以及扩展组件等几个主要功能模块。系统以实时数据库为核心,数据库之间可以互相访问,可以互为服务器和客户端,灵活组成各种网络应用。我们重点研究了力控三维实时数据库的组成和运行方式,运行系统能完成对生产实时数据的各种操作:如实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。同时,实时数据库可以将组态数据、实时数据、历史数据等以一定的组织形式存储在介质上,通过管理器可以生成实时数据库的基础组态数据,对运行系统进行部署。另外,系统支持WEB应用,可将实时数据库的数据以WEB方式发布,采油厂用户可以通过互联网运用浏览器直接查看站库的实时生产情况。最后经过测试和实验,验证了系统的可行性,分析了误差产生的原因,取得了较好的效果,达到了预期目的。
艾地利[10]（2016）在《分线原油计量在石油工业中的应用》文中认为原油计量工作是生产和经营管理的重要技术基础,是促进工业生产技术进步和管理现代化的重要条件,也是有效实行技术监督的必要手段,计量工作（包括实时监测、化验、分析等工作）是采油厂生产的重要环节,是各个采油区块产量分配的重要依据。
二、原油含水率自动监测仪表的设计及数据获取（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、原油含水率自动监测仪表的设计及数据获取（论文提纲范文）
（1）射频法原油含水率测量系统研究及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外含水率测量技术研究现状 |
| 1.2.1 国外含水率测量技术研究现状 |
| 1.2.2 国内原油含水率测量技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 射频法原油含水率的测量系统的理论研究 |
| 2.1 电磁波理论的研究 |
| 2.2 射频法原油含水率测量原理 |
| 2.3 射频法原油含水率测量系统的理论模型的建立 |
| 2.3.1 射频天线模型研究 |
| 2.3.2 油、水介质极化与频率关系研究 |
| 2.3.3 射频传感器在导电煤质中幅频特性的理论研究 |
| 2.3.4 射频传感器在含水原油下的电偶极子的电场的理论研究 |
| 2.3.5 射频传感器在含水原油下接收天线上的电压求解模型研究 |
| 2.4 射频法原油含水率测量的优势 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 射频天线的仿真设计与参数优化 |
| 3.1 射频基本概念和频率的确定 |
| 3.2 射频天线的研究 |
| 3.2.1 天线的分类 |
| 3.2.2 天线参数的基本概念的分析以及研究 |
| 3.2.3 天线参数的设计与优化 |
| 3.3 馈电网络的研究设计 |
| 3.4 射频天线保护膜的选用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 射频法原油含水率测量系统的开发与试制 |
| 4.1 测量系统的总体方案研究设计 |
| 4.2 系统硬件电路的设计 |
| 4.2.1 电源电路设计 |
| 4.2.2 射频信号激励电路设计 |
| 4.2.3 运算放大电路设计 |
| 4.2.4 功率检波电路设计 |
| 4.2.5 SD卡存储电路设计 |
| 4.2.6 液晶显示电路的设计 |
| 4.2.7 通信电路的设计 |
| 4.2.8 SIM800C传输通信电路 |
| 4.2.9 MCU主控电路的设计 |
| 4.2.10 射频电路硬件抗干扰性 |
| 4.2.11 测量系统总体硬件电路的实现 |
| 4.3 测量系统软件设计 |
| 4.3.1 测量系统软件总体设计 |
| 4.3.2 ADC模块程序的设计 |
| 4.3.3 液晶显示程序的设计 |
| 4.3.4 SD卡存储软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 开展测试联调与系统试验 |
| 5.1 室内模拟系统试验 |
| 5.1.1 室内模拟测量系统平台 |
| 5.1.2 试验方案设计 |
| 5.1.3 室内模拟试验过程 |
| 5.1.4 试验结果分析 |
| 5.2 室外实验 |
| 5.2.1 试验平台的搭建 |
| 5.2.2 试验方案设计 |
| 5.2.3 试验过程 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 开展的工作 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）电导法原油含水率检测方法研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外含水率检测的研究现状与技术概括 |
| 1.2.1 国内外含水率检测技术的研究现状 |
| 1.2.2 井下油水两相含水率技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 基于电导法的含水率测量方法设计 |
| 2.1 电导法含水率测量原理 |
| 2.2 电导率传感器测量原理 |
| 2.2.1 二电极电导率传感器原理 |
| 2.2.2 三电极电导率传感器原理 |
| 2.2.3 七电极电导率传感器原理 |
| 2.3 含水率测量方法设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 检测系统硬件设计 |
| 3.1 硬件电路总体结构设计 |
| 3.2 微处理器电路设计 |
| 3.2.1 微处理器的选型 |
| 3.2.2 微处理器最小系统设计 |
| 3.3 系统激励源信号模块 |
| 3.3.1 文式电桥振荡电路工作原理 |
| 3.3.2 恒流激励电路设计 |
| 3.3.3 自动量程切换电路设计 |
| 3.4 信号采集与测量模块 |
| 3.5 数据传输电路与电源电路设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 检测系统软件设计 |
| 4.1 软件系统总体方案设计 |
| 4.2 下位机程序设计 |
| 4.2.1 系统初始化模块 |
| 4.2.2 测量模块 |
| 4.2.3 通信模块 |
| 4.3 上位机程序设计 |
| 4.3.1 串口接收与显示模块 |
| 4.3.2 数据存储和异常数据处理模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 井上模拟实验研究 |
| 5.1 含水率检测系统总体设计 |
| 5.2 含水率测量实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文和其它成果 |
| 致谢 |
（3）油水界面测量过程方法优化及系统应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油水界面测量技术研究现状 |
| 1.2.2 油水界面计算方法研究现状 |
| 1.2.3 原油乳状液粒径检测研究现状 |
| 1.2.4 油水界面监测系统研究现状 |
| 1.3 研究意义及目标 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 研究内容及安排 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 2 油水界面测量与计算分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 油水界面测量技术 |
| 2.2.1 油水界面测量技术进展 |
| 2.2.2 油水界面测量技术对比 |
| 2.3 油水界面计算方法 |
| 2.3.1 基于直接读数的计算方法 |
| 2.3.2 基于关键参数的计算方法 |
| 2.3.3 基于矩阵数据的计算方法 |
| 2.3.4 基于图像分析的计算方法 |
| 2.4 油水界面测量技术展望 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 原油乳状液粒径检测算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原油乳状液及粒径检测 |
| 3.2.1 乳状液类型及鉴别方法 |
| 3.2.2 乳状液相关特性 |
| 3.2.3 现有原油乳状液粒径检测方法 |
| 3.3 连通域及连通域标记 |
| 3.3.1 连通域 |
| 3.3.2 连通域标记 |
| 3.3.3 连通域标记算法 |
| 3.4 原油乳状液粒径检测算法 |
| 3.4.1 乳状液图像滤波算法 |
| 3.4.2 乳状液图像二值化算法 |
| 3.4.3 乳状液粒径检测算法 |
| 3.5 应用实例及分析 |
| 3.5.1 应用实例 |
| 3.5.2 标记过程分析 |
| 3.5.3 算法对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 油水界面自适应阈值聚类算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 油水界面测量过程及数据 |
| 4.2.1 油水界面测量过程 |
| 4.2.2 油水界面数据 |
| 4.3 油水界面伪数据预处理算法分析 |
| 4.3.1 最值过滤算法分析 |
| 4.3.2 定点修正算法分析 |
| 4.3.3 区域去噪算法分析 |
| 4.4 油水界面中值屏蔽预处理算法 |
| 4.4.1 算法基本思想 |
| 4.4.2 算法正确性验证 |
| 4.4.3 算法对比分析 |
| 4.5 油水界面数据分类方法分析 |
| 4.5.1 经验值分类统计算法分析 |
| 4.5.2 经典K-means聚类算法分析 |
| 4.6 油水界面自适应阈值聚类算法 |
| 4.6.1 算法基本思想 |
| 4.6.2 算法验证 |
| 4.6.3 算法实验对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 新型油水界面测量与仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型油水界面测量设计 |
| 5.2.1 测量原理设计 |
| 5.2.2 基本结构设计 |
| 5.2.3 软件结构设计 |
| 5.3 新型油水界面测量过程 |
| 5.3.1 测量过程 |
| 5.3.2 通信协议 |
| 5.3.3 计算方法 |
| 5.4 仿真系统程序设计 |
| 5.4.1 发送指令仿真程序设计 |
| 5.4.2 返回数据仿真程序设计 |
| 5.4.3 接收数据仿真程序设计 |
| 5.5 仿真系统测试 |
| 5.5.1 测试框架 |
| 5.5.2 测试过程 |
| 5.5.3 测试结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 油水界面监测系统应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 油水界面监测系统设计 |
| 6.2.1 系统总体设计 |
| 6.2.2 Web Service接口设计 |
| 6.2.3 系统下位机设计 |
| 6.2.4 系统上位机设计 |
| 6.2.5 数据访问设计 |
| 6.3 油水界面监测系统开发 |
| 6.3.1 系统下位机开发 |
| 6.3.2 系统上位机开发 |
| 6.4 油水界面监测系统应用 |
| 6.4.1 系统安装部署 |
| 6.4.2 系统界面展示 |
| 6.4.3 系统测试结果 |
| 6.4.4 系统应用效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）油井在线含水率自动检测仪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及主要工作 |
| 第二章 原油含水率测量方案设计 |
| 2.1 原油含水率检测的基本方法 |
| 2.1.1 离线测量法 |
| 2.1.2 在线测量法 |
| 2.2 影响含水率检测的因素 |
| 2.3 总体方案的选择 |
| 2.4 电磁电导法测量原理 |
| 2.4.1 原油含水率电极电导测量技术 |
| 2.4.2 原油含水率电磁电导测量技术 |
| 2.4.3 电磁电导测量法的优点 |
| 第三章 电磁电导传感器仿真设计 |
| 3.1 电磁电导传感器的理论模型 |
| 3.2 电磁电导传感器的仿真分析 |
| 3.2.1 ANSYS Maxwell简介 |
| 3.2.2 数值模拟计算分析 |
| 3.3 电磁电导传感器的仿真模型建立 |
| 3.3.1 线圈距离的优化 |
| 3.3.2 激励信号频率的优化 |
| 3.3.3 线圈匝数的优化 |
| 3.3.4 激励信号的优化 |
| 3.3.5 模型参数的设定 |
| 第四章 系统总体方案设计 |
| 4.1 系统总体结构 |
| 4.2 系统功能与技术要求 |
| 4.2.1 主要功能和特点 |
| 4.2.2 主要技术要求 |
| 4.3 单片机控制模块 |
| 4.3.1 微控制器选择 |
| 4.3.2 单片机控制电路 |
| 4.4 电磁电导传感器电路的设计 |
| 4.4.1 信号发生模块 |
| 4.4.2 功率放大模块 |
| 4.4.3 信号调理模块 |
| 4.4.4 峰值保持模块 |
| 4.4.5 A/D转换模块 |
| 4.5 温度控制模块 |
| 4.5.1 MLX90614传感器简介 |
| 4.5.2 温度控制电路 |
| 4.6 液位检测模块 |
| 4.7 无线通讯模块 |
| 4.8 电机驱动模块 |
| 4.8.1 取样装置的设计 |
| 4.8.2 搅拌装置的设计 |
| 4.9 电源模块 |
| 4.10 系统软件设计 |
| 4.10.1 开发环境简介 |
| 4.10.2 信号发生模块软件设计 |
| 4.10.3 数据采集模块软件设计 |
| 第五章 系统实验分析 |
| 5.1 电磁电导传感器 |
| 5.1.1 传感器 |
| 5.1.2 信号发生器实验 |
| 5.2 含水率测量实验 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（5）基于近红外的低流速高含水原油含水率检测方法研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 石油含水率检测现状 |
| 1.3 近红外光谱技术发展 |
| 1.3.1 近红外光谱技术 |
| 1.3.2 近红外光谱仪的发展 |
| 1.4 近红外光检测原油含水率的发展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 近红外光测量原油含水率原理 |
| 2.1 近红外光谱原理 |
| 2.1.1 线性叠加定律 |
| 2.1.2 朗伯-比尔定律 |
| 2.1.3 近红外光测量油水混合物原理 |
| 2.2 近红外光谱技术测量流程 |
| 2.3 实验样本分析 |
| 2.3.1 温度对样本体积影响 |
| 2.3.2 矿化水样本分析 |
| 2.3.3 原油样本分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 静态高含水原油含水率测量研究 |
| 3.1 实验步骤 |
| 3.2 实验装置设计 |
| 3.2.1 光路设计 |
| 3.2.2 装置介绍 |
| 3.3 静态模型建立 |
| 3.3.1 光谱预处理 |
| 3.3.2 偏最小二乘法 |
| 3.3.3 连续投影算法 |
| 3.3.4 SPA-PLS选取特征波长 |
| 3.4 传感器波长选取方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 低流速高含水原油含水率测量实验研究 |
| 4.1 实验步骤 |
| 4.2 实验装置设计 |
| 4.2.1 光源选取 |
| 4.2.2 光路设计 |
| 4.2.3 光敏二极管选择 |
| 4.2.4 光电转换电路设计 |
| 4.2.5 数据采集卡 |
| 4.2.6 上位机设计 |
| 4.2.7 滤色片设计 |
| 4.3 动态含水率预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于BP神经网络的流型识别 |
| 5.1 低流速高含水垂直管道流型分析 |
| 5.2 人工神经网络 |
| 5.3 BP神经网络算法 |
| 5.4 基于BP神经网络的流型辨识 |
| 5.5 利用流型分类提高含水率检测精度 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（6）一种新型原油含水率远程在线监测系统的研发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 原油含水率检测常用方法及国内外现状 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 原油含水率检测系统整体设计与理论基础 |
| 2.1 原油含水率检测系统整体方案设计 |
| 2.2 原油含水率检测理论基础 |
| 2.2.1 混合介质等效介电常数理论 |
| 2.2.2 电容式含水率仪测量原理 |
| 2.3 原油含水率检测系统可行性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 原油含水率检测装置的开发 |
| 3.1 原油含水率检测装置的基本要求 |
| 3.2 原油含水率检测装置的系统设计 |
| 3.3 平行板探头尺寸设计与相关信号计算 |
| 3.3.1 平行板探头整体结构 |
| 3.3.2 探头结构及尺寸计算 |
| 3.3.3 传感器探头信号计算 |
| 3.4 信号采集电路硬件设计 |
| 3.4.1 CAV444的测量原理 |
| 3.4.2 CAV444电压输出信号的解释与处理 |
| 3.4.3 电容-电压转换电路设计 |
| 3.5 其他电路设计 |
| 3.5.1 MCU模块电路设计 |
| 3.5.2 LCD显示电路设计 |
| 3.5.3 按键电路设计 |
| 3.5.4 温度测量电路设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 原油含水率远程监控管理 |
| 4.1 远程监控管理系统整体构架 |
| 4.1.1 GPRS无线通信技术 |
| 4.1.2 GPRS的组网方式 |
| 4.2 GPRS发送模块设计 |
| 4.2.1 GPRS模块 |
| 4.2.2 电源电路 |
| 4.2.3 SIM卡连接电路 |
| 4.3 远程监控管理平台 |
| 4.3.1 上位机用户界面设计 |
| 4.3.2 数据的上传与存储 |
| 4.3.3 短信报警 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验验证 |
| 5.1 含水率检测仪的标定与实测 |
| 5.2 上位机软件调试 |
| 5.3 含水率仪PCB板设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）探析原油含水率自动监测仪表的系统设计（论文提纲范文）
| 1 当前原油含水率测试的方法分析 |
| 1.1 微波法 |
| 1.2 电容法 |
| 1.3 射频法 |
| 2 原油含水率自动监测仪表的系统设计 |
| 2.1 技术原理分析 |
| 2.2 系统设计思路分析 |
| 2.3 数据处理分析 |
| 3 小结 |
（8）基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的目的和意义 |
| 1.2 原油切水器的国内外发展 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题的来源 |
| 1.3.2 主要研究任务 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 自动切水系统的构成和工作原理 |
| 2.1 原油储罐的工艺流程 |
| 2.2 基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统的构成和工作原理 |
| 2.2.1 高含水原油微波传感器的工作原理 |
| 2.3 基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统的结构设计 |
| 2.3.1 延长某集输站储罐自动切水器的设计计算 |
| 2.3.2 管道的计算 |
| 2.3.3 阀门的选型 |
| 2.3.4 法兰的选型 |
| 第三章 自动切水系统精度及其影响因素的实验方案设计 |
| 3.1 影响高含水原油微波传感器的因素 |
| 3.2 矿化度对高含水原油微波传感器测量精度的影响 |
| 3.3 实验方案设计 |
| 3.3.1 实验仪器与药品的选用 |
| 3.3.2 实验步骤设计 |
| 第四章 单组份矿化度对微波传感器检测精度影响的实验研究 |
| 4.1 氯化钠对微波传感器检测精度影响的实验研究 |
| 4.1.1 氯化钠含量与检测值的曲线拟合 |
| 4.1.2 含水率与斜率的曲线拟合 |
| 4.2 氯化钙对微波传感器检测精度影响的实验研究 |
| 4.2.1 氯化钙含量与检测值的曲线拟合 |
| 4.2.2 含水率与斜率的曲线拟合 |
| 4.3 氯化镁对微波传感器检测精度影响的实验研究 |
| 4.3.1 氯化镁含量与检测值的曲线拟合 |
| 4.3.2 含水率与斜率的曲线拟合 |
| 第五章 双组份矿化度对微波传感器检测精度影响的实验研究 |
| 5.1 仪表的精度等级与双组份矿化度的实验方案 |
| 5.1.1 仪表的精度等级 |
| 5.1.2 双组份矿化度实验方案 |
| 5.2 神经网络基础 |
| 5.2.1 神经网络的发展 |
| 5.2.2 神经元模型 |
| 5.2.3 BP神经网络 |
| 5.2.4 BP网络结构 |
| 5.3 双组份矿化度(NaCl和CaCl2)实验数据分析 |
| 5.3.1 建立样本数据对 |
| 5.3.2 BP神经网络训练过程 |
| 5.3.3 原油含水率BP神经网络模型的建立 |
| 5.3.4 氯化钠与氯化钙经BP神经网络泛化与校正前后误差对比 |
| 5.4 双组份矿化度(NaCl和MgCl2)实验数据分析 |
| 5.4.1 建立样本数据对 |
| 5.4.2 原油含水率BP神经网络模型的建立 |
| 5.4.3 氯化钠与氯化镁经BP神经网络泛化与校正前后误差对比 |
| 5.5 双组份矿化度(MgCl2和CaCl2)实验数据分析 |
| 5.5.1 建立样本数据对 |
| 5.5.2 原油含水率BP神经网络模型的建立 |
| 5.5.3 氯化镁与氯化钙经BP神经网络泛化与校正前后误差对比 |
| 5.6 基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统精度分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（9）网络型多功能原油盘库系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 新春联合站简介 |
| 1.3 原油含水测量技术现状 |
| 1.4 原油含水测量技术的发展趋势 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 原油含水测量技术方案论证 |
| 2.1 方案比较 |
| 2.1.1 射线法 |
| 2.1.2 短波吸收法 |
| 2.1.3 微波法 |
| 2.1.4 电容法 |
| 2.1.5 对比结论 |
| 2.2 最佳方案论证 |
| 2.2.1 谐振法 |
| 2.2.2 振荡法 |
| 2.2.3 充放电法 |
| 2.2.4 论证结论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 系统整体设计与原理 |
| 3.1 系统整体外观图 |
| 3.2 系统结构组成 |
| 3.3 电容传感器探头的设计 |
| 3.3.1 原油多功能含水检测原理 |
| 3.3.2 传感器设计 |
| 3.3.3 电容量估算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数据库系统及设计 |
| 4.1 软件开发环境 |
| 4.2 实时数据库系统 |
| 4.2.1 基本概况 |
| 4.2.2 数据库访问 |
| 4.2.3 数据连接 |
| 4.2.4 点组态 |
| 4.3 与关系数据库交互 |
| 4.3.1 SQL访问步骤 |
| 4.3.2 SQL函数 |
| 4.3.3 从力控的数据库转储到关系数据库 |
| 4.3.4 从关系数据库转储到力控的历史数据库 |
| 4.4 外部接口OPC |
| 4.4.1 OPC概述 |
| 4.4.2 OPC基本概念 |
| 4.4.3 .OPC体系结构 |
| 4.4.4 力控OPC客户端 |
| 4.4.5 力控OPC服务器 |
| 4.5 分布式网络应用 |
| 4.6 实时数据库系统的实现 |
| 4.6.1 创建IO设备 |
| 4.6.2 新建数据库组态 |
| 4.6.3 编写的部分脚本程序 |
| 4.7 软件功能模块 |
| 4.7.1 导航系统模块 |
| 4.7.2 综合报表系统模块 |
| 4.7.3 站内应用系统模块 |
| 4.8 本章总结 |
| 第五章 静态实验结果 |
| 5.1 现场应用情况 |
| 5.2 含水率测量 |
| 5.3 盘库分析 |
| 5.4 实验对比结论 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）分线原油计量在石油工业中的应用（论文提纲范文）
| 1 计量技术概况 |
| 1.1 计量技术在工业生产中起着主导作用 |
| 1.2 计量工作为质量管理服务 |
| 2 分线计量为我厂生产服务 |
| 2.1 分线计量为我厂生产提供重要依据 |
| 2.2 分线计量概述 |
| 3 结语 |
四、原油含水率自动监测仪表的设计及数据获取（论文参考文献）
- [1]射频法原油含水率测量系统研究及参数优化[D]. 徐鑫. 西安石油大学, 2020(11)
- [2]电导法原油含水率检测方法研究与实现[D]. 孙瑞达. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [3]油水界面测量过程方法优化及系统应用研究[D]. 任喜伟. 陕西科技大学, 2019(01)
- [4]油井在线含水率自动检测仪的研究[D]. 成慧敏. 西安石油大学, 2019(08)
- [5]基于近红外的低流速高含水原油含水率检测方法研究[D]. 李雨昭. 东北石油大学, 2019(01)
- [6]一种新型原油含水率远程在线监测系统的研发[D]. 王连庆. 合肥工业大学, 2019(05)
- [7]探析原油含水率自动监测仪表的系统设计[J]. 郭晶利. 广东蚕业, 2018(10)
- [8]基于微波法的高含水原油储罐自动切水系统的研究[D]. 肖艳鹏. 西安石油大学, 2018(08)
- [9]网络型多功能原油盘库系统的设计与实现[D]. 张伟. 中国石油大学(华东), 2017(07)
- [10]分线原油计量在石油工业中的应用[J]. 艾地利. 内江科技, 2016(04)