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FreeRTOS多任务智能油井压力监测与抽油机控制系统.docx
资料介绍
基于FreeRTOS多任务的智能油井压力监测与抽油机控制系统
1. 实验概述
抽油机是石油开采中最常用的机械采油设备，占石油开采总能耗的30%以上。传统抽油机采用固定冲次运行，无法根据油井工况动态调整，导致能源浪费严重和设备磨损加剧。智能抽油机控制系统通过实时监测油井压力、载荷和液位等参数，动态调整抽油机冲次和冲程，实现节能降耗和增产增效。
本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能油井压力监测与抽油机控制系统。系统集成井口压力传感器、载荷传感器、位移传感器、电机功率监测模块和4G通信模块，在嵌入式平台上完成油井工况监测、抽油机冲次调节、故障诊断和远程控制等功能。FreeRTOS的多任务架构使得数据采集、工况分析、冲次控制、故障诊断和通信等任务可以并行运行，实现抽油机的智能化控制。
实验内容涵盖井口压力传感器驱动开发、载荷传感器（悬点载荷）与位移传感器（光杆位移）驱动开发、示功图采集与分析算法、冲次自动调节策略（根据液面深度和泵效），以及基于4G的远程监控数据上报。通过本实验，开发者将掌握嵌入式抽油机控制系统的完整实现方法，理解示功图分析和FreeRTOS多任务调度技术。
2. 系统架构
2.1 硬件组成
· STM32F777NIH6主控芯片
· 井口压力传感器（4-20mA，ADC接口，0-10MPa）
· 载荷传感器（悬点载荷，4-20mA，ADC接口，0-150kN）
· 位移传感器（光杆位移，脉冲编码器）
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| FreeRTOS多任务智能油井压力监测与抽油机控制系统.docx | 40K |
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