指导教师：，电子信息学院
一.题目来源
该设计来源于生产实习和社会实际
二.研究的目的和意义
油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作，对油井产量进行准确、及时的计量，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义
我的设计能有效提高单井计量的可靠性、稳定性和量油效率，降低量油劳动强度；为油井生产和状况分析提供准确可靠的依据。便于及时管理及了解生产情况。
三.阅读的主要参考文献及资料名称
[1] 黄遵熹．单片机原理接口与应用[M]．西北工业大学出版社，2000．147—150． [2]刘文涛. 单片机应用开发实例[M]. 清华大学出版社 2005. [3]韩太林. 单片机原理及应用[M]. 电子工业出版社. 2005. [4]张毅刚. 单片机原理及应用[M]. 高等教育出版社. 2004.
[5]何立民. 单片机应用技术选编[第三版]. 北京航空航天大学出版社.2003. [6]付家才. 单片机控制工程实践技术[M]. 北京化学工业出版社.2004. [7]严天峰. 单片机应用系统设计与仿真调试[M]. 北京航空航天大学出版社，2005
[8]徐爱钧.《8051单片机实践教程》[M].电子工业出版社. 2006 [9]武庆生，仇梅.单片机原理与应用[M].电子科技大学出版，1998,12 [10]朱定华.单片机原理与接口技术[M].电子工业出版社，2001,4 [11]刘瑞新.单片机原理及应用教程[M].机械工业出版社，2003,7 [12] 柯立民.单片机应用技术选编[M].北京: 航空航天大学出版社, 2000
四.国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作，对油井产量进行准确、及时的计量，对掌握油藏状况，制定生产方案，具有重要的指导意义。目前国内各油田采用的油井产量计量方法主要有玻璃管量油孔板测气、翻斗量油孔板测气、两相分离密度法和三相分离计量方法等。随着技术的进步，油田越来越需要功能强、自
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动化程度高的油井计量设备以提高劳动生产率和油田的管理水平。 (1) 量油分离器计量
该方式完全依靠人工操作，由人工开关阀门，将需要计量的单井导入量油分离器，然后记录液位计的读数并按下秒表。当液位上升到一定高度时，按停秒表，并再次记录液位计的读数。通过两次液位的刻度差及时间间隔，可计算出单井的体积流量。 进行下一口井的计量时，关闭量油分离器的气出口，将液体压出量油分离器后，再切换流程，将下一口井的产出液导入量油分离器。
该计量方式有一定的可靠性和准确性，目前仍被广泛采用。方式缺点是劳动强度大，不能连续计量，手工记录的数据不利于数据采集和管理，且易发生人为因素而导致较大误差。
(2) 翻斗计量分离器计量
翻斗计量的原理是应用两斗式翻斗分离器工作原理，随着正在计量的工作斗的液面逐渐升高，整个翻斗系统重心也逐渐偏移，当液体进入到其中的一个计量翻斗时，随着进入流体的不断增加，则这个翻斗的力矩不断的增加，当达到了翻斗翻转的条件时，系统重心偏移过轴的中心以后，原有平衡将被打破，计量翻斗自动翻倒，将斗内液体倾倒在罐内，同时另一个工作斗开始工作。
该计量方式改变了体积法量油的模式，改为称重测量，能实现连续计量，且可进计算机系统实现数据自动统计。该方式缺点是分离器体积较大，造价较高。 目前，翻斗计量分离器可以和多路阀组合，实现自动选井计量。 (3) 气液分相计量
该方式通过气液两相分离器对单井产出液进行气液分离，分离器气相出口设天然气流量计进行计量，液相出口设质量流量计进行计量，计量数据均可远传至计算机系统实现数据自动统计。
该计量方式能实现单井的连续计量，且通过质量流量计能测出原油含水，其缺点是含水较高时，质量流量计对含水的测量误差较大。
(4)多路阀自动选井计量
该方式采用多路阀实现自动选井，通过气液两相分离器对单井产出液进行气液分离，分离器气相出口设天然气流量计进行计量，液相出口设质量流量计进行计量，计量数据均可远传至计算机系统实现数据自动统计。
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多路阀占地面积远小于选井阀组，且可以完全实现自动选井，自动计量，常常被用于海上平台。近几年也有部分陆地油田开始采用。该设备的缺点是投资较高。
(5)活动计量车计量
对于管输串接而无法采用常规计量的油井，常采用活动计量车计量。该计量方式的优点是灵活、简便，缺点是劳动强度大，受天气条件的影响比较大。考虑到该区块井数较多，且单井产量较低，选用自动化程度过高的计量设备投资较高，为节省投资，方便操作和管理，本次推荐采用翻斗计量分离器计量和活动计量车计量相结合的方式。对井台井数小于4口的井台，采用活动计量车计量单井产量，管线设计时考虑计量车接管留头。井数大于等于4口的井台，在井台设置固定计量装置计量，计量装置采用翻斗计量装置。
五.主要研究内容，关键问题的解决思路
（1）记录仪具有随机和定时两种自动量油模式；（2）自动准确记录并贮存翻斗的翻转信号及相关时间（启、停时刻和量油时间）数据并自动折算成日产液量、能够显示任意时间段采液曲线；（3）能够存贮、传输 2 个月20 口井以上单井量油数据。（4）自动完成计量并保存，不必操作人员实时观察记录；（5）大屏幕汉字显示，支持汉字输入，采用 T9 输入法。（6）预留玻璃管流量计硬件接口。
六.工作原理
首先通过电感式接近开关来感测现场翻斗计数，并通过光电隔离送入单片机的外部中断进行计数。
同时自动记录翻斗时间与次数，并存入带掉电保护的AT24C64 64KB EEPROM存储器能存储20口油井2个月的单井量油数据，以备查询与上位机调用。
同时带有1路USB接口供接U盘，当插入U盘的时候可以将存储的数据信息转存入U盘。
采用时钟芯片来为系统提供时钟信息，记录每一次量油的开始时间，结束时间，从而计算该次产液量。
同时还可以通过串口给记录仪更新程序，将油井名称等信息加载进程序。
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七.完成毕业设计所必须要的工具
计算机
Keil，STC-ISP，protues，Altium_Designer
八.完成毕业设计所必须要的工具
2.25-3.23（1-4） 毕业设计相关的资料搜集，准备开题答辩以及开题报告 3.24-4.27（5-8） 查阅资料，系统的学习单片机相关的知识。同时开始系统的设计
4.28-5.18（9-11） 5.18以后
英文翻译，查阅相关资料构思论文结构
编写毕业论文以及准备毕业答辩
九.指导老师审查意见
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长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见
学生姓名 毕业论文 (设计)题目 指导教师 职 称 蔡能 专业班级 翻斗量油仪的设计 评审日期 电气10901 评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。 评审意见：
指导教师签名： 评定成绩（百分制）：_______分
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