本發明屬于油井智能終端領域，特別是涉及一種油井智能終端系統。
背景技術：
1、隨著信息技術的迅猛發展，數字化轉型已成為各行業的必然趨勢，尤其是在石油行業。油氣生產作為石油行業的核心環節，其數字化創新不僅對提升生產效率、降低運營成本、優化資源管理至關重要，還對保障生產安全和環境保護起著重要作用。油井是油田的基本生產單元，其運行狀態的實時監測和數據采集對于確保生產的高效與安全至關重要。
2、傳統的油井監控和數據采集方法通常依賴于scada(監控和數據采集)系統。在這一模式下，油田內的每個井場設有主rtu(遠程終端單元)，并通過zigbee網絡與多個油井rtu(遠程終端單元)進行通信。通過modbus?rtu協議，這些rtu實現數據的傳輸與控制。然而，當前的技術方案存在以下顯著缺陷：
3、現有zigbee網絡的傳輸速率僅為10-250kb/s，難以滿足油井實時監控和數據采集的需求。在油田生產環境中，需實時傳輸大量數據，尤其是示功圖和電功圖等關鍵參數。低速率直接影響數據的及時性和準確性，進而影響到故障預測和及時處理。油田環境復雜，受到電磁干擾的影響較大。zigbee網絡在這種環境下容易出現通信中斷或數據失真，進而影響油田生產的安全性和穩定性。zigbee網絡的平均時延超過60ms，尤其在油田中，設備之間的通信距離較遠，導致數據傳輸的不確定性和延遲。這種時延在需要快速響應的油井監控和控制系統中增加了不可靠性，可能導致生產事故的發生。目前的技術方案需要在每個井場配置井場主rtu，并與各個油井rtu進行通信。這個過程不僅需要多次進行十六進制數據格式的轉換，還只能采用一問一答的方式進行數據交互，這樣大大增加了通信的復雜性和出錯率，降低了整體的效率。現有的油井rtu在數據傳輸過程中缺乏有效的安全加密指令算法，導致數據在傳輸過程中易受到攻擊和篡改，給油田的生產安全帶來隱患。油井rtu無法直接與tcp網絡進行通信，限制了遠程運維管理的能力。這意味著在設備出現故障時，無法及時進行遠程診斷和升級，增加了維護成本和時間。
4、為了應對上述的一個或者多個技術問題，現提出一種油井智能終端。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種油井智能終端系統，提高了油井設備的管理效率。
2、為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：
3、一種油井智能終端系統，用于油井設備參數的監控和管理，所述系統包括：
4、基礎資源層，包括多種硬件設備、控制電路和傳感器，用于采集油井的實時數據并執行控制命令，
5、數據傳輸層，用于將基礎資源層收集的數據傳輸至數據存儲層和智能決策層，采用通信協議mqtt等進行數據傳輸；
6、數據存儲層，用于存儲來自數據傳輸層的歷史數據和實時數據，支持數據的安全存儲與訪問，基于邊緣計算和云計算進行智能數據分析，生成操作建議、故障預警和自動控制策略；
7、所述數據存儲層中的本地計算單元，包括，
8、任務調度模塊，基于應用需求動態分配計算任務，確保關鍵任務優先處理；
9、所述數據存儲層中的邊緣計算單元部署在網絡邊緣，用于處理來自多個本地計算單元的數據并進行綜合分析；
10、所述任務調度模塊，包括：
11、任務拆分單元，用于將復雜應用拆分為多個計算子任務并構建鏈式卸載模型；
12、任務優化單元，用于在最大化系統效用函數的基礎上優化計算遷移決策，并進行計算和通信資源的聯合管理，所述管理過程包括：
13、基于鏈式依賴關系約束的最短路徑計算，確定每個終端在理想狀態下的最佳任務卸載方案；
14、在理想最優任務卸載決策已知條件下進行計算與通信資源的聯合配置優化，基于終端優先級和系統資源約束平衡本地計算負擔與網絡延遲，提升整體性能；
15、所述任務調度模塊中任務從終端設備至邊緣服務器的遷移過程分為三個階段，分別計算時間，包括：
16、通過無線通信網絡上傳計算任務至邊緣服務器；
17、邊緣服務器分配計算資源并執行任務處理；
18、邊緣服務器處理完成后將計算結果返還至用戶終端。
19、進一步地，所述采用mqtt通信協議進行數據傳輸的具體方法如下：
20、s1、數據分類與緩存：發送端獲取待傳輸的數據，根據數據內容的數據類型或業務實時性需求對數據進行標簽化分類，并將分類后的數據緩存至數據存儲層；
21、s2、主題動態映射：基于mqtt協議定義多個傳輸主題，每個主題對應一類業務數據，并為每個主題配置動態優先級系數，所述動態優先級系數根據當前網絡負載或業務緊急程度實時調整；
22、s3、隊列綁定與排序：發送端為每個主題創建獨立的傳輸通道，并根據動態優先級系數對通道進行排序，生成通道調度序列；
23、s4、數據分片與動態分配：將緩存的數據按預設分片規則拆分為多個數據塊，根據數據塊的分類標簽匹配對應的傳輸通道，并基于通道調度序列循環分配數據塊至各通道的待發送緩沖區；
24、s5、數據封裝與發布：為每個數據塊添加包含通道標識符和動態優先級系數的元數據頭，通過mqtt協議將數據塊發布至對應主題；
25、s6、接收端聚合與還原：接收端訂閱全部主題，解析元數據頭中的動態優先級系數，按系數高低順序提取數據塊并進行時序重組，還原為完整數據；
26、步驟s4具體包括：
27、s41、分片規則設定：根據數據的結構特征，定義分片粒度及分片邊界標識符；
28、s42、標簽匹配與權重關聯：為每個數據塊分配與分類標簽對應的動態優先級系數，所述系數通過mqtt代理節點的實時負載狀態反饋動態更新；
29、s43、緩沖區循環填充：通過分布式調度器將數據塊按通道調度序列循環寫入各通道緩沖區，直至所有數據塊分配完畢。
30、進一步地，所述終端是油田物聯網中的數據采集與傳輸設備，包括；
31、stm32h743vi型號的mcu芯片，并外圍連接有rs485通信模塊、串口調試模塊、e103-w11?wifi模塊、w25q128存儲模塊、at24c64存儲模塊以及模擬量/數字量輸入輸出模塊；
32、所述rs485通信模塊允許設備通過差分信號線進行長距離和高噪聲環境下的穩定通信，通過主芯片的串口3與rs485模塊的相應引腳連接，并配置為modbus協議以確保與從機的兼容性，設置波特率為115200、數據位為8、停止位為1、無校驗；
33、所述串口調試模塊用于開發者實時監控和調試系統運行狀態，通過串口線與主芯片的串口1連接，允許查看主芯片發送的調試信息，并支持向主芯片發送指令進行設定數據的修改；
34、所述wifi模塊用于網絡連接，通過串口2與主芯片連接，wifi模塊的發送引腳tx連接至主芯片的接收引腳rxd2，接收引腳rx連接至主芯片的發送引腳txd2，并通過wifi_en引腳控制模塊的開關狀態。
35、有益效果：
36、在復雜的油田環境中，wifi網絡的穩定性尤為重要。它能夠確保關鍵數據在傳輸過程中不受干擾，實現穩定、可靠的通信；
37、wifi網絡和mqtt協議的應用使得本發明在數據傳輸速率和實時性方面遠超基于zigbee網絡的現有技術，使得油井的示功圖、電功圖等關鍵數據能夠實時、準確地傳輸到遠程服務器，wifi網絡可以方便地連接到互聯網，能夠支持更廣泛的通信范圍，實現遠程數據交換和控制。
38、當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。