為開采石油,按油田開發(fā)規(guī)劃的布井系統(tǒng)所鉆的孔眼,石油由井底上升到井口的通道,油井是油田最小的生產單位,大大小小的油田是由這些成百上千,相距幾十米到幾百公里的油井組成。即時掌握油井的各種參數(shù),想要了解油井的運行情況,對油田安全高效的生產至關重要。傳統(tǒng)的采用人工采集這些數(shù)據,效率低,不能準確及時,并對工作人員的安全構成極大威脅。
基于802.15.4/ZigBee技術的無線傳感器網絡的油井監(jiān)測系統(tǒng),采用大量傳感器無線組網傳輸?shù)姆绞?,完全擯棄了傳統(tǒng)的單一使用有線、數(shù)字電臺監(jiān)控油井的方法。使設備費用投入大及運營成本高,維護難度大的問題得到徹底的解決。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,施工方便,并實現(xiàn)油井井場內無線化。
系統(tǒng)組成:
終端數(shù)據采集器:油井工作狀態(tài)傳感器主要有溫度傳感器,電壓傳感器,電機電流傳感器,被監(jiān)控開關斷/合傳感器,載荷傳感器、角位移傳感器(或脈沖發(fā)生器)、監(jiān)控器、電參量傳感器等,它們將油井的工作狀態(tài)變換成對應的電壓或電流值通過ZigBee通信模塊送至采油場監(jiān)控中心。
無線通訊設備
由于油田的磕頭機本身結構設計相對嚴緊,如果采用有線來傳輸線數(shù)據的話,那將對磕頭機的正常工作帶影響,而布線麻煩。
鑒于采集器的接口和設備的工作環(huán)境等多種情況的要求,zigbee收發(fā)模塊,金屬外殼設計,它具有體積小、功耗低、配置使用簡單、即插即用,安裝方便。
監(jiān)控中心
采油場監(jiān)控中心一般設置在礦部、隊部或其它監(jiān)控調度部門,監(jiān)控中心有兩種接入方式,第一種,直接網絡接入,網絡接入可以是專張、ADSL、光纖等多種方式;第二種,采用zigbee收發(fā)模塊接入。
系統(tǒng)總結構
根據油井的分布規(guī)律系統(tǒng)采用ZigBee模塊技術和其他無線技術結合。由于油井一般是成群分布,單一油井和其他油井相距交遠的情況不多。在井場內部和井群內部由ZigBee終端節(jié)點,路由節(jié)點,協(xié)調器節(jié)點組成一個無線網。整個系統(tǒng)的網絡總架構有兩種方式,第一種,中心監(jiān)控端采用有線網絡接入,然后整個井群的數(shù)據經GPRS/GSM傳回給監(jiān)控中心.
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