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我wo們men知zhi道dao油you井jing是shi油you田tian最zui小xiao的de生sheng產chan單dan位wei,大da大da小xiao小xiao的de油you田tian是shi由you這zhe些xie成cheng百bai上shang千qian,相xiang距ju幾ji十shi米mi到dao幾ji百bai公gong裏li的de油you井jing組zu成cheng。即ji時shi掌zhang握wo油you井jing的de各ge種zhong參can數shu,了le解jie油you井jing的de運yun行xing情qing況kuang,對dui油you田tian安an全quan高gao效xiao的de生sheng產chan至zhi關guan重zhong要yao。傳chuan統tong的de采cai用yong人ren工gong采cai集ji這zhe些xie數shu據ju,效xiao率lv低di,不bu能neng準zhun確que及ji時shi,並bing對dui工gong作zuo人ren員yuan的de安an全quan構gou成cheng極ji大da威wei脅xie。
基於802.15.4/ZigBee 技術的無線傳感器網絡的油井監測係統,采用大量傳感器無線組網傳輸的方式,完全擯棄了傳統的單一使用有線、數(shu)字(zi)電(dian)台(tai)監(jian)控(kong)油(you)井(jing)的(de)方(fang)法(fa)。使(shi)設(she)備(bei)費(fei)用(yong)投(tou)入(ru)大(da)及(ji)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)高(gao),維(wei)護(hu)難(nan)度(du)大(da)的(de)問(wen)題(ti)得(de)到(dao)徹(che)底(di)的(de)解(jie)決(jue)。大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),施(shi)工(gong)方(fang)便(bian),並(bing)實(shi)現(xian)油(you)井(jing)井(jing)場(chang)內(nei)無(wu)線(xian)化(hua)。
項目分析
2.1 係統組成
2.1.1 終端數據采集器
油井工作狀態傳感器主要有溫度傳感器,電壓傳感器,電機電流傳感器,被監控開關斷/合傳感器,載荷傳感器、角位移傳感器(或脈衝發生器)、監控器、電參量傳感器等,它們將油井的工作狀態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控中心。
2.1.2 無線通訊設備
由於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據的話,那將對磕頭機的正常工作帶影響,而布線麻煩。
鑒於采集器的接口和設備的工作環境等多種情況的要求,我們選擇廈門四信通訊有限公司的F8914 ZigBee無線終端和F8114帶GPRS的ZigBee無線終端。采用RS-232/485接口、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。
2.1.3 監控中心
采油場監控中心一般設置在礦部、隊部或其它監控調度部門,監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F8914 ZigBee無線終端接入。

2.2 係統總結構
根據油井的分布規律係統采用ZigBee 技術和其他無線技術結合。由於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(zhong)端(duan)節(jie)點(dian),路(lu)由(you)節(jie)點(dian),協(xie)調(tiao)器(qi)節(jie)點(dian)組(zu)成(cheng)一(yi)個(ge)無(wu)線(xian)網(wang)。整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)網(wang)絡(luo)總(zong)架(jia)構(gou)有(you)兩(liang)種(zhong)方(fang)式(shi),第(di)一(yi)種(zhong),中(zhong)心(xin)監(jian)控(kong)端(duan)采(cai)用(yong)有(you)線(xian)網(wang)絡(luo)接(jie)入(ru),然(ran)後(hou)整(zheng)個(ge)井(jing)群(qun)的(de)數(shu)據(ju)經(jing)GPRS /GSM 傳回給監控中心.

油井zigbee 組網
第二種,中心監控端通過ZigBee接入,終端通過ZigBee無線網傳送給ZigBee中心節點,再通過中心節點傳給數據中心和使用單位。在數據中心或使用單位經過對數據處理,對油井進行時時監測。
三、項目架構實施方案
3.1 ZigBee終端F8914與與采集終端連接
F8914支持RS232/385通訊接口,可通過RS232/485與采集終端連接。
3.2 監控中心接入方式
3.2.1有線網絡接入
1)中心采用APN專線, 所有終端都采用內網固定IP,客戶中心通過一條APN專線接入移動公司GPRS網絡,在GGSN與移動公司互聯路由器之間建立GRE隧道。為客戶分配專用的APN,其他的用戶不得申請該APN。隻有該專網內的SIM卡才能進入該APN,防止其他非法用戶的進入。用戶可以內部建立RADIUS服務器,以保證用戶內部安全。用戶在內部建立DHCP服務器(或在APN路由器內,啟用DHCP功能),為通過認證的用戶分配用戶內部地址。
此種方案無論實時性,安全性和穩定性較前一種方案都有大大提高,適合於安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下的最佳組網方式。
2)控製中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網動態IP+DNS解析服務的。客戶先與DNS服務商聯係開通動態域名,IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務器,再由DNS服務器找到中心公網動態IP,建立連接。此種方式可以大大節約公網固定IP的費用,但穩定性受製於DNS服務器的穩定,所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規模應用。
3)控製中心采用ADSL等INTELNET公網連接,采用公網固定IP服務的。此種方案先向INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業務,中心有公網固定IP的。IP MODEM直接向中心發起連接。運行可靠穩定,推薦此種方案。
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