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采集技術范文1
中圖分類號:TM764 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)15-0124-02
隨著科學技術的不斷發展,尤其是近些年來計算機技術、通信技術在電力系統中的應用越來越廣泛,電能計量的手段和技術也發生了根本的變化,傳統的人工抄表方式也逐漸被時代所淘汰,遠程自動抄表采集已是電量采集技術發展的大趨勢。通過這些改進的技術可以實現電量采集方式的根本轉變,提高電能管理的效率,為智能電網的建設和運營提供更多的信息。本文對電量采集信息技術進行了分析。
1 我國現有的電量采集方式
當前我國對電量進行采集主要依靠如下方式進行實現:
①手工的電量采集方式。所謂手工的電量采集方式,就是依靠營銷部電費管理人員到用電現場進行人工抄表,然后再根據抄表結果統一結算電費,這是一種最為原始的電費采集方式。
②預付費的自動計量方式。這種方式是通過IC卡將預付電費與用戶所屬的電度表進行結合,即讓用戶先交一部分錢購買電量,然后再對其進行自動計量,如果電量不夠則自動斷電的方式。這種方式能夠實現電量的自動采集,但其主要弊端是IC卡被大量使用后,很容易被破解,且這種計費方式無法使電網公司對用戶的用電情況進行及時的了解,難以對用戶的用電規律進行準確的掌握。
③遠程化的自動抄表采集方式。所謂遠程化的自動抄表采集方式,就是通過對低壓配電線路、無線電線路、電話線路和RS-485等多種通信媒體,并結合相應的微機監測控制系統,在不必到用電現場的情況下即可實現對用戶電量的自動采集。其作為一種自動化程度較高、計費方式先進的電量采集方式,便于利用電網中現有的計算機及網絡優勢,同時有助于智能配電網中用戶用電信息的采集。
2 現場總線技術在電量采集系統中應用特點
所謂現場總線控制,就是指在對電量采集過程中利用用電現場的自動化儀器所實現的能夠將控制設備和計量設備相聯系的一種串行的、雙向的、多站式的網絡通信?,F場總線技術在電量采集上的應用有如下性能特點:
①現場總線技術將支持多種工作方式,在電力傳輸網絡上的任意一個節點上通過相關的網絡都可以實現對其他節點來發送信息,通信方式較為靈活。根據這一特點利用現場總線技術可以構成多種系統。
②在現場總線網絡上可將其節點分為不同的優先等級,進而滿足不同數據的實時要求。
③現場總線技術中可以實現非破壞的總線裁決,當出現兩個或者兩個以上的節點同時向網絡傳輸數據時,能夠確保優先級高的節點先傳輸數據,而優先級低的節點將主動停止相關數據傳送。
④現場總線技術可以實現一對點和點對點的數據傳送方式。
⑤利用現場總線技術所實現的最遠通信距離可達到10 km,相關的通信頻率可達到1 MB/s,在現場總線技術中相關的節點數可達到130多個,而采用相關的廉價雙絞線即可實現相關通信。
3 電量數據采集與誤差分析
3.1 脈沖電路
在原本的感應式電量采集技術的基礎上,對電能計量裝置加裝脈沖變頻器,即可實現脈沖電量采集,其具有兩方面的優點:一是對相關的電量進行積累,二是對相關的電量脈沖信號進行反映,利用單片機來對電量脈沖進行計數并完成相關的分析和處理,進而得到被測的電量信息。當前,我國所使用的脈沖電量采集主要以普通的電磁感應電表為基礎的,因此通過附加脈沖電路即可構成電量采集新型裝置。為了便于對脈沖電度表的改造,我們利用光電反射式脈沖電路來構成相關的電路。這個電路的原理是利用傳感器來對紅外光進行發射,并根據所發射回來的紅外光對電量信息進行計數。其所要求被檢測的物體表面顏色必須是黑色的,這樣才能有效對紅外光對吸收和反射。相關脈沖電路的原理如圖1所示。
3.2 誤差的分析
電量采集新技術是在傳統的電磁式電度表的基礎上,通過附加相關的脈沖電路所構成的,其主要的改造方法是在電度表上加以適當的黑色記號作為標記,在其頂部布置相關的紅外線發射管和接收管,當黑色的標記經過了發射與接收時,由于相關的反射信號的強度是不一樣的,因此將形成一系列的觸發脈沖。這種設計存在誤差的原因為:
①電量采集精度受黑色標記安裝位置及自然光的影響。
②當用電低谷時電度表轉動較慢,特別容易出現脈沖丟失的現象。
對于情況1,通過改變接收管和標記之間距離來實現,將其距離增加為2 mm,進而對安裝位置及自然光的影響進行消除。
對于情況2,通過增加采樣的時間來進行解決。
4 電量采集新技術應用功能
4.1 提高電能的管理效率
通過電量采集新技術可以提高電能的管理效率,能夠對相關的電量數據進行及時的跟蹤,并進行有效的分析和利用,確保相關的電網運行人員對電量數據進行及時的掌握,使電網公司有效把握電力市場的需求,及時提出相應的應對方法滿足用戶的需求。
4.2 對電量的采集實現高效的監控
通過電量采集新技術的應用,可以實現對電能數據的遠程控制與采集,這樣就能夠對人工半自動化抄表所存在的缺陷進行解決。電量采集新技術實現了遠程的高效控制,能夠有效降低相關的人工成本,對人力資源進行節約,同時還能夠有效保障數據的可靠性和有針對性,為電網運營分析人員提供可靠的數據支撐的同時還有效提高了監控的效率。
4.3 對危險性進行及時的預見
通過應用電量采集新技術,電力系統能夠實現對多種故障情況的預警,如相序錯誤、電壓不穩、極性錯誤等,這些情況能夠在運維檢修部門得到及時的反應,進而得到及時的預防,這對增強整個電網的可靠性和安全性是非常重要的。應用電量采集新技術還能夠實現電壓質量的提高和線路穩定性的增強,便于用戶更好地統計用電情況,保證了用戶用的安全性和及時性。
通過應用電量采集新技術,可以實現遠程的對電量通斷進行控制,這樣就能夠有效保證電量輸送的準確性,節約了人力和物力資源,并且能夠對用戶的用電情況進行及時的控制,避免了用戶對電費的拖欠,提高了電力營銷人員的工作效率。
4.4 多線程技術的應用
在電量采集新技術中,應用Windows系統中的多任務和多進程技術可以充分利用CPU的時間段,并根據一定的優先級將時間段劃分為若干,在每個時間內都可以對CPU進行共享,并在微觀上依次執行,在宏觀上進行并發的運行。
在串口的通信方式中,每個串口對象是只有一個緩沖區的,在數據發送和接收過程中都需要進行利用,因此需要建立相關的數據同步機制,使得其在某一時刻只能進行一種操作,否則就會出現相關的通信錯誤。進行串口的通信在不同的進程中需要協調運行,本設計所采用的是并程的多線程技術,能夠實現多線程數據的并發操作,這樣不但提高了數據傳輸效率,而且還能夠提高數據傳輸的實時性和可靠性。
5 結 語
在電力系統中應用電量采集新技術能夠提高電量采集的精度,降低電量采集的人力、物力消耗,提高用戶用電信息的采集,增強整個電力系統供電的可靠性及安全性,為電力營銷人員和運檢人員提供強力的數據支撐。
參考文獻:
[1] 張愷,李祥珍,方成彥.信息時代的電能計量與管理模式[J].電力自動化設備,2000,(2):11-13.
采集技術范文2
1 系統設計思想
本系統的設計目標是基于互聯網實現遠程站點之間的高保真準動態圖像的實時傳輸。整個系統貫徹如下設計思想:發送站點和接收站點都具有對圖像質量的控制功能,以適應互聯網傳輸率不穩定的情況;對圖像采用多種類型的壓縮技術,以適應不同的圖像分辨率和環境要求;在互聯網信道傳輸率較差時,能夠啟動自適應功能。
2 系統設計中的關鍵技術和優化策略
2.1 視頻采集技術分析和選擇
為了實時視頻采集,需要安裝相應的視頻采集設備。即視頻采集卡和攝像頭等。并需要安裝相應的驅動軟件來支持這些設備的運行。
實際運行過程表明,上述分析是正確的。本系統設計中采用了overlay模式。這一選擇對穩定性起到了較好的優化作用。
2.2 視頻壓縮、解壓縮技術的優選和優化
針對視頻應用中可能遇到的各種情況,本系統的壓縮、解壓縮模塊設計采用三種壓縮方案,使用時可以從中選擇一種,以適應不同環境和不同需求。
一是國際通用的高壓縮比方案H.263,該方案壓縮比高,但圖像質量較差,適用于網絡傳輸性能較差的情況,該方案大體符合現場圖像的處理要求。二是圖像壓縮質量最好、算法最先進的MPEG-4方案,該方案圖像質量好,但壓縮比較低,適用于網絡傳輸性能良好的情況。三是在H.263的基礎上作了較大幅度修改和優化的TH.263方案,該方案在壓縮比與H.263相近的情況下,圖像質量有明顯改善。TH.263方案是在對H.263深入分析基礎上實施的。通過分析H.263的整個系統程序,得到其設計思想如下:首先將采集到的原始圖像劃分成8×8的宏塊,然后判斷此幀是不是關鍵幀。如果是關鍵幀,則對每個宏塊作DCT(Discrete Cosine Transform)變換,對變換后的視頻數據采用視覺能夠接受的量化比量化,量化后許多高頻分量將變成零,為了最大限度提高壓縮編碼效果,采用Z形掃描技術將其重新組合,然后對組合串做行程編碼,最后對得到的結果進行哈夫曼編碼;如果是非關鍵幀,則對每個宏塊先進行運動矢量的計算,然后與上一幅圖像作差,再象關鍵幀那樣經過DCT變換、量化和行程編碼、哈夫曼編碼得到壓縮的圖像。圖像解壓縮與壓縮過程正好相反,即先將壓縮的圖像數據作行程解碼和哈夫曼解碼,然后進行反量化,并據此進行IDCT變換。如果此幀是關鍵幀,則直接將這個宏塊重組即得出還原后的圖像;否則,根據運動矢量將各宏塊的數據與上一幀進行組合才得出還原后的圖像。由于解壓縮不需要分析圖像和網絡的情況,也不需要考慮壓縮比和壓縮質量,只是簡單地將圖像還原,所以程序比較簡單。通過分析和測試表明,格式轉換、對關鍵幀和非關鍵幀離散余弦變換DCT、對非關鍵幀的幀間壓縮是最重要最耗時的環節。為此,在設計中對這些環節進行了優化。
具體講,在格式轉換、DCT變換中,一是在采集到的RGB色彩空間圖像到壓縮算法視頻輸入格式CIF變換中,用整型算法和移位相結合的優化轉換函數代替速度較慢的浮點運算;二是在關鍵幀和非關鍵幀的DCT變換中,采用零系數預測策略對DCT變換的輸入數據分類,節省了大量無效運算;三是采用多媒體處理指令集MMX實現DCT變換,大幅度提高了運算速度。此外,為了實現良好的幀間壓縮,比較了兩種不同的壓縮方式。
第一種方式是以象素為基礎,首先將其與上一幀作差,得到一個稀疏矩陣。在作差的過程中,采用小范圍匹配的方法去掉一部分噪聲,然后采用優化的行程編碼得到最后結果,并把當前幀保存在指定的內存區,作為下一幀作差的參考幀。
第二種方式是以宏塊為基礎的運動補償方式,首先計算運動矢量,然后采用行程編碼和哈夫曼編碼。用運動補償技術既可以達到較高的壓縮比又有相當好的圖像質量。
對于第一種以象素為基礎的編碼方式,在保證較高的幀頻和壓縮比的情況下,圖像質量好。而對于第二種以宏塊為基礎的運動補償編碼方式,圖像質量稍差,但壓縮比較高,適用于數據傳輸率較低的情況。為吸收二者的長處,筆者在對H.263源程序分析的基礎上進行了優化,采用混合壓縮編碼方案。此方案將上述兩種方式結合起來,從而使系統有效地適用于互聯網傳輸。因為遠程站點之間通過互聯網進行傳輸時,信道的數據傳輸率不是固定的。所以,系統中通過信道測試反饋信息改變量化時的步長,從而調節視頻信息的數碼率,以便更好地適應信道傳輸率的變化。
2.3 用UDP和 RTP實現圖像傳輸并進行實時優化
視頻圖像的實時傳輸有如下特征:
?數據量大,尤其是高保真活動圖像的數據量更大,從而帶寬要求高;
?實時性要求高。
上述特點使視頻圖像傳輸對傳輸環境提出很高的要求。但另一方面,圖像數據包在少量丟失情況下不影響還原質量。為此,采用建立在UDP基礎上的實時傳輸協議RTP。用UDP協議進行數據傳輸的優點是不需要建立連接,傳輸速度快。缺點是容易丟失數據包,而且數據包的順序容易混亂。
RTP是基于UDP的網絡傳輸協議,編程時通過時間標簽(Time-temping)機制、信息序列編號(Sequence Numbering)機制和有效數據類型標識(Payload Type Identifier)機制的聯合使用,在允許的延遲范圍中保證數據的實時傳輸質量,對于少量信息包的丟失,則采用補償方法解決。時間標簽用來標明實時數據塊生成時間,接收方可據此正確排列數據接收順序,并保證實時數據傳輸同步,一幀圖像數據組成的RTP信息包有相同的時間標簽。序列編號通過配合時間標簽設置,同一幀圖像的RTP信息包有相同的時間標簽,但有不同的序列編號。有效數據類型標識用來定義各種數據壓縮方法,并可通過手動或自動方式動態調整,在信息擁擠時可提高壓縮比。
2.4 視頻傳輸中的自適應技術
由于網絡帶寬有限且隨機變化,因此視頻傳輸的實時性會受到嚴重影響,甚至會使接收到的視頻出現不連續或停頓現象。為此,在系統設計中,引入了視頻傳輸的自適應機制。具體實現時,系統一邊傳輸一邊檢測網絡狀態,并據此調整發送策略以適應網絡變化。
2.5 發送和接收的同步技術
采集技術范文3
關鍵詞: 數據采集 物聯網技術 Zigbee技術
我國是一個農業大國,種植的農作物種類繁多,各種農作物的產量直接影響國家的經濟命脈。在各種農作物生長過程中,影響產量最大的因素是生長環境,包括空氣的溫度、濕度、風速、光照時間、強度、二氧化碳濃度等,但是目前一些農作物生長環境的數據采集采用的技術(比如人工采集方式等)對生長環境的監測還不到位,不能及時地發現農作物生長過程中的異常情況,及時地進行調控,對產量的影響很大。基于物聯網技術的監測系統是在無線傳感器網絡上構建的,它可以實時地對農作物生長環境及農作物生長狀況進行無損數據采集。
1.物聯網技術
物聯網是物與物相連的網絡,它可以通過一些采集信息的設備(如紅外感應器、射頻識別、激光掃描器、全球定位系統等)與系統進行數據的提取、測量、捕獲、傳遞,并且這種數據的采集具有廣泛性,只要是需要感知和能感知的物體,就可以采集到它的數據,并傳送至服務器,以便監控。物聯網還可以對采集到的數據利用信息處理技術、云計算、數據挖掘技術與分析工具等各種智能計算技術進行數據的智能分析、計算和匯總。物聯網的主要技術包括傳感器技術、Zigbee技術、智能技術、射頻識別技術等,其中Zigbee技術是數據采集的關鍵技術之一。
所謂數據采集系統是利用各種傳感器對監測的各種農作物生長環境的數據進行自動采集,然后將采集到的數據通過數據傳輸技術傳輸到服務器。在對農作物的生長環境進行數據采集時,要力求全面、準確,即數據采集系統要完成對多節點與多區域的數據采集,除了對數據的全面性與準確性要求外,數據采集系統還要對數據自動處理(如匯總、打包等),傳送到服務器。
2. Zigbee技術
Zigbee一詞來源于蜜蜂的舞蹈,當蜜蜂發現食物時,會通過跳舞將信息傳遞給同伴,如食物的位置、食物的數量、食物的方向、食物的距離等,蜜蜂的英文是Bee,蜜蜂跳舞時發出發出嗡嗡(Zig)的聲音,而蜜蜂的這種信息傳遞距離近,低成本,速度不快,這和Zigbee的特點很相似。Zigbee名字由此得來。Zigbee技術是一種無線通信技術,普通的兩節干電池可供Zigbee節點工作幾個月的時間,因此功耗低;Zigbee工作的頻段是免費的,不需要支付費用,用戶只要花兩美元買芯片即可進行開發,因此成本低;Zigbee的節點一般距離在10m~100m之間,因此距離近;Zigbee節點連接進入網絡要30毫秒,因此延時短。在對農作物生長環境的實時監測時會發現,系統需要傳輸的數據數量比較少,對傳輸速率要求不高,終端設備大都采用電池供電,并且要避免有線連接。從以上農作物生長環境監測的特點看,Zigbee技術非常適用。Zigbee協議主要包括物理層、媒體存取控制層、網絡層、應用層和安全層。
圖1 使用Zigbee技術進行數據采集的框架
針對數據采集的要求,設計的使用Zigbee技術進行數據采集的框架如上圖1所示。
由圖1可知,農作物生長環境數據采集系統分為三個部分,基于星形拓撲結構的Zigbee無線傳感器網絡,物聯網、internet的網絡傳輸,基于WEB的信息管理系統。Zigbee技術的拓撲結構有樹形(即形狀像棵樹)、網形(即形狀像張網)、星形三種。其中,星形拓撲結構如圖2所示:
圖2 星形拓撲結構
由圖2可知,中心位置為協調器,網絡中的傳輸設備都與協調器有信息傳輸,因此如何組建協調器網絡至關重要。星形拓撲結構呈現輻射狀,數據要通過協調器來傳送,因此比較簡單,設備成本不高。由于農作物生長環境的數據采集范圍廣、采集點多,為了保證采集數據滿足全面、準確的要求,最好采用星形拓撲結構。一個主節點可以與若干個從節點進行通信,最多254個從節點,一個從節點又可連接多個傳感器。從節點上的傳感器采集數據,將數據匯聚到主節點,主節點是網絡的匯聚節點,發揮協調功能,主節點通過網絡將收集到的數據傳輸到WEB信息管理系統。
在設計數據采集系統時遵循如下原則:(1)系統要可靠。在多數情況下,設備都沒有人看守,這就要求設備的可靠性要高,能夠連續工作,不易出錯,能夠安全可靠地采集、傳輸、處理數據。(2)系統要實用。此系統要簡單,容易維護,易于操作,讓大家容易學習、掌握,并熟練地使用它。(3)系統要有適用性。農作物生長環境比較復雜,而且范圍大,因此要求此系統在任何環境下都能正常運行,有一定的適應性。
在對農作物生長環境進行數據采集時,采用基于物聯網技術,尤其是Zigbee技術能夠完成對生長環境各類數據的采集、提取、傳輸、監控等,并且對數據進行智能分析,判斷異常情況。
參考文獻:
[1]王黎麗.基于Zigbee技術的機場機房環境數據采集系統[D].杭州:浙江工業大學學位論文,2011:10-12.
[2]于暄.基于GPRS和Zigbee技術的智能家居解決方案的研究[D].貴州:貴州大學學位論文,2007:56-57.
采集技術范文4
關鍵詞:下揚子 地震新區 表層地質模型
望江—潛山地區具有良好的區域構造背景,處于下揚子對沖復向斜帶,構造相對穩定,現有的地質資料揭示,中古生界地層處于正常的沉積環境條件之下,沉積厚度可達4.6km左右,其上覆新生界地層厚度在2000m~5000m,對中古生界地層具有良好的蓋層保護作用。
該區具有良好的生儲蓋組合根據沉積發展史,區內發育良好的兩套生儲蓋組合,包括上組合:中三疊統(T2)-泥盆系(D)蓋層以及下組合:志留系(S)一上震旦統(Z2)
下揚子地區取得了油氣突破,黃橋、句容的油氣突破展示下揚子良好的油氣勘探前景。黃橋地區華泰3井獲工業油流,最高產量3噸,穩定日產油1.1-1.2噸,;句容地區容2井獲得穩定的低產工業油流(最高日產1.53t),;句平1井葛村組、青龍組見到較好的油氣顯示;句北1井在龍潭組見原油外溢。
在該地震新區施工,主要難點體現在四個方面,第一:地震勘探新區,無老資料可參考;第二:跨幾個探礦權區塊和地質單元,施工區域包括山地、水網、丘陵、火成巖出露區,表層條件復雜;第三:巖性橫向變化大,主要有粘土、砂巖、灰巖、火成巖、河灘礫石。鉆井、成井困難,如何準確選擇激發層,防止影響深層信噪比是勘探的主要難點。
一、精細的近地表地質模型建立技術
精細的近地表地質模型建立有助于了解工區內低、降速帶結構和分布特征,表層地震地質條件變化,為試驗及激發因素的選擇提供依據。
地震新區近地表地質模型的建立采用分步走的方法:第一步:生產前進行區域鉆井試鉆調查,施工前安排多種鉆機針對不同地表、不同巖性地區進行試鉆工作,掌握工區激發巖性展布情況,以此合理安排不同類型鉆機進行鉆井(在生產中被證明這一技術創新成果非常有效,大大提高了生產效率)。第二步:在大規模鉆井施工前,為了保證生產進度,又要保證鉆井深度是在高速層中激發,采用小折射為主的表層結構調查。第三步:利用表層結構資料,結合全區地質圖,建立施工區表層結構地質模型。
二、引入調查試驗點,確定最佳觀測系統
地震勘探新區,無老資料可參考,而且地球物理特征不清、盆地內地質結構及構造特征不清。特別是該新區表層結構復雜,需防止因為試驗點位置選擇不佳而引起試驗效果不好。
為了降低因試驗點位置不佳而致資料均較差導致試驗失效的可能,可采用在試驗點之間布設一定的調查試驗點(為降本增效,可采用相近試驗點的排列進行接收)。望江—潛山二維項目即在選定的三個生產前試驗點之間1個/2km的布設了調查試驗點,在實際試驗時證明了這一技術方法得到了非常好的效果(因所選擇的三個試驗點均效果不佳,但調查試驗點得到了相當可靠的資料,為地震新區的二維部署增添了重要砝碼)。
方案1疊加次數最高、面元小、排列長度大,在提高資料的信噪比、分辨率方面有明顯優勢,放1炮搬2道,便利于研究分析;試驗線采集使用該方案;方案2疊加次數適中,CMP大小適中,最大偏移距大,符合區域地震勘探普查要求,放1炮搬2道,便利于丘陵炮點布設,本次生產線采集使用了該方案;方案3面元小,覆蓋次數高,最大炮檢距大,放1炮搬3道。
通過在望江—潛山項目試驗點及試驗線的實施,進一步驗證了方案二是可行的,也驗證了長排列有利于接收深層地震信息。
三、充分利用高清衛星圖,合理設計炮檢點
在地震新區采集中,尤其是在施工區域包括山地、水網、丘陵、火成巖出露區這樣的復雜表層區,充分利用高清晰度衛星圖片(特別是Google earth軟件)輔助設計結合詳細的現場踏勘,獲得地表障礙的精確地理信息。
為了確保資料的完整性,對部署測線作適當的調整,來避開障礙物區,并通過采取適當進行加密觀測的方法來提高疊加次數及通過炮檢點合理設計使得這一區域疊加剖面的信噪比和分辨率有所提高。
充分利用Google earth、Mapinfo等軟件進行室內設計,并結合野外踏勘,可提高施工的效率,合理的避讓障礙物并取得較好的效果。
四、結論
地震采集新區施工,地表地質模型的建立尤為重要,特別是在望江—潛山地區施工區域包括山地、水網、丘陵、火成巖出露區的復雜地區,生產前組織鉆機在不同類型的地表進行試鉆巖性調查工作極其重要,可為后續工作帶來很大便利。
利用多種軟件及結合踏勘,對部署測線進行優化,合理布設炮點和檢波點,這影響資料品質的好壞與施工效率。
采集技術范文5
【關鍵詞】多層系;原油合采;配套工藝技術
由于油田的開采量日漸增多,因此,油田的原油產量和地層滲透率不斷降低,使得開采的成本日漸加大,為了提高經濟效益和單井產量,多層系合采逐漸被采納。在進行多層系合采時,因為注水、集輸系統非常容易結垢,水質配伍性存在很大的差異,產出液的組成比較復雜,因此很容易產生地面系統加熱爐、泵、管線堵塞,生產系統承受高壓力,集輸系統運行受阻的問題。為了避免不相容地層水進行混合,必須對不同層位油品的配伍性進行確定,從而確定原油集輸及配套工藝技術。以保障油田集輸、污水處理、回注以及注水系統的運行能夠安全平穩。
1.分析管線結垢的主要原因
通過在現場進行調查可發現,主要在總機關的混合油管線上以及接轉站、增壓點的加熱爐管線出口的地方存在結垢,且可以占到總站點的百分之四十。將采集的垢樣進行酸溶性測試,在鹽酸中的溶蝕率3塊垢樣分別是0.4%、3.0%以及1.0%,由X射線進行衍射分析可得,硫酸鋇是主要的垢樣。然后分析輸油方式和數據可推測出,集輸系統中由于不同層位的地層水進行了混合,因此產生了結垢,同時,水質具有很高的礦化度,在輸送原油時溫度變化且發生多次壓力,致使管線中結垢的產生。
為了使管線結垢的原因更清楚,將不同層位油品的配伍性確定,從而確定原油集輸及配套工藝技術。將采集不同層位的八種油樣進行配伍性試驗。得到下表的水樣離子分析。
通過上表的結果可以發現,油田采出的水中,長1和長2都不含碳酸根例子和硫酸根離子,配伍性較高。長1到長8含有較高的鈣離子和鋇離子,而一旦與延9層含有較高的碳酸根離子和硫酸根離子的采出水混合,就會產生大量的硫酸鋇和碳酸鋇垢;除了長1和長2層以外,其他層位都含有硫酸根離子和鋇離子,兩者相互混合硫酸鋇垢就會產生。硫酸鋇垢的特點是堅硬、致密,因此,處理和防治都比較困難。
所以,要疊合開發同一區域的不同層位原油時,為了使設備和集輸系統管線不產生結垢,使生產能得到保障,應混合集輸不含不相容離子采出水的油井,分開集輸含不相容離子采出水的油井,只有這樣才能避免統一混輸所造成的結垢現象。
2.油氣集輸及配套工藝技術
因為層系原油配伍性不好的會發生混合,因此,集輸系統要使用分層集輸,同時進行雙流程順序輸送的方式,做到從流程上防止混合?;刈⑾到y和污水處理要進行分層處理,將污水和清水分層、分段的進行智能注水。對于層系原油配伍性好的,集輸系統采用的工藝流程是合層集輸,這樣可以除垢防堵,回注及處理系統以及公共設施要公用。
2.1 集輸工藝技術
第一,分層集輸和處理。要疊合開發同一區域的不同層位原油時,采用雙流程建設增壓點,對其進行分層輸送。這樣不同層位原油就可以在增壓點里被分別輸送。在接轉站使用順序輸送的方法,不同層位原油在接轉站進入管道是從各自的儲罐中進去的,通過聯合站對其進行單獨的接受,從而使得它們不會相互摻混。在聯合站中使用的處理方式是雙流程分層,回注工藝也要分層。
第二,合層集輸。合層集輸所使用的是除垢過濾器,它可以將不同層系原油集輸時造成的地面系統結垢很好的避免掉。除垢過濾器的工作原理是:當液體進入到除垢過濾器中,會流經除垢填料,除垢填料會吸附液體中存在的垢晶,使其被截留,如果填料上所吸附的垢太多,使流體通行通道被堵塞,就要將垢連同填料一同取出,然后換上新的填料。
2.2 污水處理技術
根據多層系水型有關的配伍性試驗,同時與分層脫水工藝相結合,油田采出水所選擇的是分層回注、分層處理、相對集中的工藝。也就是將配伍性比較好的采出水層系進行集中脫水的相關處理,容易結垢的采出水采用分層處理,并將水注入處理后的相應的層。
2.3 注水工藝技術
第一,污、清水分段、分層注水。改進單一介質的穩流配水閥組,將不同層位污水用污水閥組和清水閥組分注;于單層系所開發的井場而言,此工藝閥組將選擇的是一條注水干線,使污、清水可以實現注水分段交替;于兩種層系所開發的井場而言,此工藝閥組將選擇兩條注水干線,將一個層系的注水井中注清水,另一個層系的注水井中回注同層的污水。
第二,在污、清水分注工藝的基礎之上,注水站的污水分注工藝將注水泵、喂水泵的單出口改裝成雙出口,同時在注水泵、喂水泵的出口和進口處各加一個放水口,這樣可以在污水進行交替前全部放空前一種污水,從而避免由于兩種污水結垢堵塞管路。
采集技術范文6
關鍵詞:VFP;數據采集;高校數字資源建設
中圖分類號:TP311.52
隨著信息技術對高校教育發展的變革,數字化資源建設在高校學習資源建設,構建學習型組織中扮演著重要角色。數字資源建設是滿足現代化教學所需的一項重要教學基礎資源,是學校、教師和學生進行學習,交流,分享,創新的重要原動力。各高校都把數字化資源建設當作重點工作開展。然而不少高校面臨著數字資源建設經費不足,除了購置外部資源外,同時也要內部開發一些數字資源。對于數字資源的建設,各高校的數字資源建設有共性需求,也有個性的需求,并非外部采購能夠解決。在這樣的前提下,筆者嘗試運用Visual FoxPro(以下簡稱VFP)技術構建可采集網頁數據的系統,用以采集無版權問題的在線學習資源,將不同來源的學習資源匯聚于同一數據庫,來構建主題數字資源庫。
1 高校數字化資源采集需要VFP技術
1.1 滿足基礎服務需求的角度選型
從提供基礎服務角度看,選用何種技術進行開發首先是從需求出發,是否能滿足實際工作需要,系統是否能運行穩定、高效。而不僅僅是追求先進性。并非最先進的就是最能滿足需要的。筆者進行的數據采集只是數字資源建設前期的數據整理階段的階段性的工具,在時間節點范圍能能夠滿足高校對數據的抓取工作。因此,在需求明確導向前提下,用最經濟的手段來實現基礎服務的穩定和高效運行是最合理的。VFP兼有開發工具和數據庫兩方面特征,能夠做到與操作與數據的無縫銜接,在前期的數據采集與整理上完全能夠滿足用戶需求。
1.2 存量用戶與技術衍生性
VFP數據庫在過去十年中在高校的普及應用率較高,不少教學服務部門的管理系統都是基于VFP開發的,如不少高校的教務系統,學工系統都是基于VFP開發等。因此,高校中的VFP存量用戶較多,在新系統建設中,首先要考慮的系統對接的兼容性,后續增加的系統最好能和之前的系統能夠無縫對接。而且,由于VFP的簡單易學,在系統使用和維護中,不少老師也逐漸摸索、學習,逐漸掌握了VFP的基礎開發技能。因此,VFP來開發數據采集系統是一個可以被應用環境接受和用戶認可的工具。
1.3 VFP自身的技術優勢
VFP是開發工具同時其本身也是數據庫。VFP數據庫發展到現在已經相當成熟,VFP系統小巧,相比Oracle等數據庫,其不會占用太多的存儲空間。相比其他數據庫,VFP的應用程序開發的效率較高,相比一些開發語言,VFP本身強大的查詢功能。所以VFP是集開發和數據庫的綜合體,簡單易學,操作靈活。同時,VFP互操作性和對網絡支持性較強。
2 網頁數據采集系統設計
2.1 VFP技術介紹
VFP是Microsoft公司推出的數據庫開發軟件,提供多種可視化編程工具,最突出的是面向對象編程。支持結構化查詢語言(SQL)命令和函數。由于其函數豐富、靈活方便、問世較早,在國內一段時期廣為流行。目前最新的版本是9.0。時至今日,由于其穩定高效、易學易用,仍有大批高校將其作為小型數據庫使用,不少網絡教學管理系統前臺軟件也選用VFP開發。
2.2 系統設計目標
我們將VFP開發的網頁數據采集系統應用于學校數字化資源建設子項目——開源版權的學習視頻內容的采集,具體來說,是針對國外多所名校提供的開源版權視頻源網址進行分析和數據爬取,最終將開源版權的文字和視頻數據提取、索引并保存入學校的資源庫。
2.3 系統功能結構
VFP開發的網頁數據采集系統采用了模塊化的設計,它由一些核部件和插件模塊構成。核心部件可以配置,系統部件由管理控制臺、抓取順序控制器、中央控制器、流控制處理器、多線程控制組成。管理控制臺允許操作者進行參數設置和任務管理。抓取順序控制器控制爬取活動的排序和相關屬性。抓取任務通過排序后將任務信息傳遞給中央控制器進行初始化。中央控制器吞吐隊列的URL信息和完成的URL信息,并將任務指令傳遞給采集工作的核心工作區——流控制處理器。核流控制處理器的任務處理是呈流式運作的,包括預讀、提取和寫入三個部分。流控制處理器的工作是多線程了,保證了整個采集的高效率。
在采集的核心工作區——在流控制處理器中,工作的流程是這樣的:首先在接到中心控制器傳送來的隊列URL后,開始預讀,預讀主要是做一些預處理工作,對處理進行延遲和重新處理。接著,進行提取工作,提取主要是獲得http資源,進行ip轉換,發出http頭請求和接收響應,進而抽取目標HTML的標簽。最后進行寫入,寫入的工作是存儲爬取日志,返回爬取到的內容和抽取特性,過濾并作寫存儲的動作。這一流程完成后,流控制處理器會提交完成的URL給中央控制器,做最后的維護。(見圖1)
圖1 系統功能圖
3 系統實現
3.1 程序運行的硬件環境
操作系統為Microsoft Windows XP或更高,內存為1G或更高,硬盤占用約230MB,數據爬取采用4MB ADSL寬帶。
3.2 核心程序節錄
3.3 實驗結論
我們將VFP開發的網頁數據采集系統應用于學校數字化資源建設子項目——開源版權的學習視頻內容的采集,針對國外多所名校提供的開源版權視頻源網址進行分析和數據爬取,并測試VFP開發的網頁數據采集系統的性能,為后續的改進提供測試。我們確立四個指標,從數據采集的正確率、召回率、覆蓋率和程序效率四個方面進行測試。正確率是指VFP開發的網頁數據采集系統能否正確的提取URL,正確率越高,爬取的效果越好;召回率是指程序爬蟲探測到的數據與能夠爬取回來的數據的比值,召回率越高,爬蟲的效果越好。覆蓋率是指對指定網站采集的覆蓋率,覆蓋率要全;程序的效率是說VFP開發的網頁數據采集系統采集的速度和穩定性。經過全天24小時無故障,不間斷的運行,累計采集網頁數據300多萬頁。數據采集的正確率、召回率、覆蓋率和程序效率均得到理想的效果。
4 結束語
本文闡述了一個基于VFP技術的網頁數據采集爬蟲的一種工作流程和爬行算法,從鏈接和網頁內容的分析和提取進行爬行控制,給出了具體實施的核心程序,測試結果比較滿意?;赩FP技術的網頁數據采集系統本身雖然屬于輕量級,但針對高校數字化資源建設的需求現狀,本文提出解決方案經過證明,能夠高效的完成網頁數據采集,是一種經濟、實用、穩定和高效的網頁數據采集方案。其對高校的數字化資源建設起重要作用。但是本系統的性能仍需提高,尤其在URL的優先權選擇上需要進一步改進。
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