基于ZigBee技术的抽油机监控系统

抽油机是目前油田开发生产的主要地面设备,分布面积和油井间距都很大,采用实时监控系统,则能够实时细致了解油井工况变化,便于及时采取相应的措施,提高了管理水平。

系统概述:

ZigBee是一种新型的无线组网技术,其特点是低功耗、低数据量、低成本、使用免费频段2.4G、高抗干扰、高保密性、自动动态组网。非常适合用来实现小范围的无线传感器网络。

油井监控的特点数据量要求比较低,但对传感器和控制器的环境要求较高,要求传感器可以长时期稳定的运行,油井间地形简单空旷适合部署无线网络。

基于ZigBee无线组网技术结合油井监控的特点,我们提出以下解决方案:

系统由三部分组成:

1.单个油井的无线传感器网络:这一小的无线网络主要由布置在油井各位置的无线传感器组成,主要采集油井的位移、载荷、出油口的温度和压力。无线传感器由相应的传感器结合ZigBeeM01模块开发,无线通讯距离小于100m,传感器和油井的数据采集控制器之间互相组成了ZigBee网络。全部的数据最终集中到数据采集器中进行处理和计算,然后数据将通过另一无线网络上传。

2.油井间的无线网络:这一网络由油井间的数据集中控制器组成,数据集中控制器在系统中充当了网关的功能将单个油井的数据进行整理然后再通过油井间的无线网络上传到监控中心。数据集中控制器采用短距离的无线模块M01(通讯距离<100m)结合大功率的无线模块M02(通讯距离<1000m)开发,实现了传感器数据的跨网段传输。

3.监控中心:监控中心采用相应的PC服务器和数据库系统对数据进行分析和存储,管理人员可以随时了解各油井的工作情况和产量。

系统特点:

1.采用无线传感器网络,自动组网,系统部署简单,易扩展添加新的节点。

2.采用短距离ZigBee模块配合长距离ZigBee模块组成双网段无线网络,节省了系统成本

3.油井间无线节点采用mesh网络自动路由,保证了数据传输的稳定性。