基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采油與原油輸送監(jiān)測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，融合了現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)和無線通信技術(shù)，能夠感知、采集、傳輸和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的監(jiān)測信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、功耗小、機動性好、易實現(xiàn)的特點，可以應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)境、太空、智能家居、軍事等多種領(lǐng)域，因而引起了人們廣泛的關(guān)注。 目前，在油田生產(chǎn)過程中存在原油被盜、管道泄露、油井產(chǎn)量突然變化、突然停井等問題，這些問題若未及時發(fā)現(xiàn)，不僅給國家造成巨大財產(chǎn)損失，而且

2、還給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染和破壞。油田科研人員經(jīng)過多年的研究，探索出了一套在油田計量站處通過一個專利閥門利用輸油管路壓力、溫度判斷上述故障的理論，但僅靠人工不能實時大面積檢測輸油管路的壓力、溫度，因此迫切需要一種可靠、有效的監(jiān)測解決方案。 本課題結(jié)合油田科研人員的檢測理論，通過對勝利油田東辛采油廠實地考察，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計了一種低成本、低功耗的采油現(xiàn)場實時檢測、報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于實現(xiàn)采油現(xiàn)場油井和輸油管路的實時監(jiān)

3、測，能夠及時檢測和監(jiān)控原油被盜、輸油管道泄露、停井等現(xiàn)象，對減少財產(chǎn)損失和環(huán)境污染具有重要意義。同時該系統(tǒng)還能夠檢測采油井的產(chǎn)油趨勢，為企業(yè)管理人員制定生產(chǎn)經(jīng)營政策提供依據(jù)，有利于提高企業(yè)的管理水平。 本課題利用傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點和管理節(jié)點組成檢測和通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理功能。傳感器節(jié)點的硬件和軟件采用了低功耗設(shè)計，保證傳感器網(wǎng)絡(luò)在有限的能量下具有較長的生命周期。匯聚節(jié)點利用操作系統(tǒng)的設(shè)計思想，按照功能需

4、求劃分成6個獨立任務(wù)，任務(wù)之間相互協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)了匯聚節(jié)點的參數(shù)設(shè)置、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)報警功能，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和擴展性。通過管理節(jié)點和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器管理軟件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲、處理和分析。該系統(tǒng)中傳感器節(jié)點采用電池供電，具有體積小，安裝方便，防破壞能力強等特點。通信網(wǎng)絡(luò)采用免費使用的ISM頻段，無需布線，具有成本低、施工簡單、維護方便。 最后，為實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)能夠在采油現(xiàn)場得到應(yīng)用，利用兩個搭建的測試網(wǎng)絡(luò)對系