目前，采油廠多以抽油機(jī)采油生產(chǎn)為主要任務(wù)，抽油機(jī)的分布點(diǎn)多面廣，工作在條件惡劣的環(huán)境中，容易損壞和遭外力破壞，需要經(jīng)常巡測(cè)，人員工作強(qiáng)度大。目前油井工作狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控由于缺乏遠(yuǎn)程手段，對(duì)油井的生產(chǎn)狀況均處于事后處理狀態(tài)，油井出現(xiàn)異常或被盜破壞時(shí)不能及時(shí)處理，造成大量不明損失。基于CD-MA通迅信道的遠(yuǎn)程終端（Remote Terminal Unit，RTU）充分利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集、傳輸，可以滿足油井遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求。該遠(yuǎn)程終端可以對(duì)油井運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷、位移、油管回壓、溫度、沖次、工作電流、電壓等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)全自動(dòng)在線抄收；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有異常情況發(fā)生時(shí)，監(jiān)控中心能自動(dòng)發(fā)出相關(guān)報(bào)警信息，調(diào)度室可根據(jù)報(bào)警信息派相關(guān)人員去做現(xiàn)場(chǎng)處理。相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，由傳統(tǒng)的人力操作模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)自動(dòng)操作模式，無(wú)需人工干預(yù)，從而節(jié)省人力、提高了工作效率。
　　1 監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)與遠(yuǎn)程終端的功能
　　監(jiān)控系統(tǒng)（如圖1）主要由監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程終端構(gòu)成。遠(yuǎn)程終端負(fù)責(zé)對(duì)抽油機(jī)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與收發(fā)。監(jiān)控中心對(duì)來(lái)自各個(gè)遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控。遠(yuǎn)程終端通過(guò)CDMA信道接入Internet，從而與監(jiān)控中心服務(wù)器建立連接。監(jiān)控中心是該系統(tǒng)的指揮中心，它可以向現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程終端發(fā)送多種命令和信息、可以對(duì)接收的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，可以將必要的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)給各部門(mén)。
　　
　　遠(yuǎn)程終端監(jiān)測(cè)抽油機(jī)三相電壓值、三相電流值、以及抽油機(jī)負(fù)荷、井口油管回壓、井口油管溫度等。
　　2 遠(yuǎn)程終端的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　如圖2為RTU系統(tǒng)架構(gòu)框圖。根據(jù)應(yīng)用需求，系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為單片機(jī)加嵌入式處理器的構(gòu)架。MSP430F149單片機(jī)是德州儀器（TI）推出的超低功耗16位RISC混合信號(hào)處理器（Mixed Signal Proces—sor）。該處理器具有豐富的硬件資源，較高的處理速度以及低功耗的特點(diǎn)，自帶8路12 b ADC和雙UART，使其非常適合作為該終端的數(shù)據(jù)采集處理器。$3C44．BOX為三星公司推出的一款以ARM7為核心的32位嵌入式處理器。它具有豐富的資源以及低功耗低成本的特點(diǎn)能夠滿足該終端的應(yīng)用需要。
　　MSP430單片機(jī)在該系統(tǒng)中主要完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集。待采集的數(shù)據(jù)有：由電量傳感器搜集的抽油機(jī)三相電壓電流數(shù)據(jù)，采油機(jī)臂負(fù)荷，溫度傳感器模擬信號(hào)，壓力、紅外傳感器信號(hào)。單片機(jī)將采集的數(shù)據(jù)按照要求的數(shù)據(jù)格式通過(guò)UART發(fā)送到S3C44BOX。
　　在該系統(tǒng)中S3C44BOX作一定的數(shù)據(jù)處理并且通過(guò)控制CDMA模塊完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)收發(fā)。在開(kāi)機(jī)后S3c44BOX控制CDMA模塊首先與監(jiān)控中心建立數(shù)據(jù)鏈路，監(jiān)控中心收到鏈路信息后即可獲得油井的運(yùn)行信息，可隨時(shí)接收單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)S3C44BOX接收到單片機(jī)的信息后，通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心，或?qū)⒈O(jiān)控中心發(fā)來(lái)的信息傳給單片機(jī)。在S3C44BOX上所實(shí)現(xiàn)的任務(wù)較多并且涉及到PPP（Point to Point，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議）協(xié)議棧，為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，本終端采用vlxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。S3C44BOX所要完成的任務(wù)有：
　　（1）接收來(lái)自MSP430的數(shù)據(jù)幀；向MSP430發(fā)控制指令。
　　（2）處理MSP430發(fā)送的數(shù)據(jù)并利用負(fù)荷傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算出采油臂的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，提取抽油機(jī)示功圖。
　　（3）連接CDMA網(wǎng)絡(luò)，S3C44BOX通過(guò)向CDMA模塊發(fā)送AT命令控制其進(jìn)行PPP撥號(hào)建立Internet連接。
　　（4）建立了PPP連接后，遠(yuǎn)程終端和監(jiān)控中心作數(shù)據(jù)交換。
　　（5）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電情況。若遠(yuǎn)程終端產(chǎn)生掉電事件，在系統(tǒng)完全關(guān)閉前（由大電容維持使系統(tǒng)不會(huì)立即關(guān)閉），系統(tǒng)向主站發(fā)出停電報(bào)警。
　　（6）對(duì)系統(tǒng)看門(mén)狗的處理。包括軟件看門(mén)狗和硬件看門(mén)狗，保證系統(tǒng)的可靠性。
　　（7）對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持。有了對(duì)局域網(wǎng)的支持，調(diào)試時(shí)下載VxWorks應(yīng)用程序鏡像到FLASH存儲(chǔ)器就變得方便和快速，方便了系統(tǒng)軟件的升級(jí)。
　　遠(yuǎn)程終端選用AnyDATA公司的DTGS-800作為無(wú)線通信模塊。該模塊的主要特性有：采用Qualcomm公司的6050芯片；頻段為800 MHz，支持CDMA2000 1XRTT標(biāo)準(zhǔn)；內(nèi)建TCP/IP協(xié)議棧等。DTGS-800通過(guò)U_ART與S3C44BOX相連，S3C44BOX通過(guò)發(fā)送AT命令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA模塊的控制。