基于力控監控軟件的Zigbee技術(shù)在油井數據采集中的應用(轉載)

021yin.com2010-0*-2*來(lái)源：創(chuàng )羿科技

　　【摘要】由于實(shí)際地形的原因目前我國的油井一般都很分散，分布范圍廣，地區偏遠采油廠(chǎng)一般由多口油井、計量站、管匯閥組，轉油站，聯(lián)合站、原油外輸系統、油罐以及油田的其它分散設施組成，整個(gè)采油廠(chǎng)的各種設施的工作狀態(tài)及采出油品的數據(主要有溫度、壓力、流量等)直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩定及原油質(zhì)量動(dòng)態(tài)數據應用。

　　1、行業(yè)背景

　　 1.1、現狀

　　 由于實(shí)際地形的原因目前我國的油井一般都很分散，分布范圍廣，地區偏遠采油廠(chǎng)一般由多口油井、計量站、管匯閥組，轉油站，聯(lián)合站、原油外輸系統、油罐以及油田的其它分散設施組成，整個(gè)采油廠(chǎng)的各種設施的工作狀態(tài)及采出油品的數據(主要有溫度、壓力、流量等)直接關(guān)系到油田生產(chǎn)的穩定及原油質(zhì)量動(dòng)態(tài)數據應用。如果對每一個(gè)采集點(diǎn)都采用GPRS/CDMA+RTU的數據采集方案不僅成本高而且由于邊遠地區移動(dòng)信號盲點(diǎn)多且一般軟件將GPRS網(wǎng)絡(luò )綁定虛擬串口的查詢(xún)訪(fǎng)問(wèn)方式造成數據傳輸不穩定的隱患，數據不能及時(shí)準確地送到監控中心，影響油井的動(dòng)態(tài)分析和日常管理，不能及時(shí)有效地對油井的工作情況進(jìn)行分析和管理，影響油井的正常工作，降低了工作效率，增加了不必要的成本。

　　　　1.2、需求分析

　　　　針對上述情況，必須采用新的技術(shù)進(jìn)行便捷有效的升級改造，在保證數據及時(shí)、有效的傳送到監控調度中心的前提下，又要考慮降低升級改造的成本，針對此應用場(chǎng)合，采用Zigbee技術(shù)與力控監控組態(tài)軟件ForceControl*.1相結合通過(guò)其功能組件CommBridge進(jìn)行數據采集非常合適動(dòng)態(tài)數據應用。

　　　　2、系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

　　整個(gè)監控網(wǎng)絡(luò )可以分為三個(gè)層次

　　　　1) 基于Zigbee無(wú)線(xiàn)傳感器匯節點(diǎn)數據的完整無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計，網(wǎng)絡(luò )采用星型或MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )拓撲和需求時(shí)喚醒Zigbee模塊的通信方式，有效降低了每個(gè)Zigbee傳感器節點(diǎn)的功耗，減少了傳感器節點(diǎn)向匯節點(diǎn)上報數據時(shí)相互碰撞的概率動(dòng)態(tài)數據應用。

　　　　2) 利用GPRS網(wǎng)絡(luò )傳輸匯節點(diǎn)的數據，改變了傳統無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )需要依托有線(xiàn)公共網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據傳輸的限制，使網(wǎng)絡(luò )具有非常顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)動(dòng)態(tài)數據應用。

021yin.com

　　　　*、Zigbee技術(shù)簡(jiǎn)介

　　　　*.1、Zigbee簡(jiǎn)介

　　　　Zigbee是一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)的商業(yè)化命名，該無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)主要解決低成本、低功耗、低復雜度、低傳輸速率、近距離的設備聯(lián)網(wǎng)應用動(dòng)態(tài)數據應用。

　　　　國際上，IEEE*02.1*.*工作組及Zigbee聯(lián)盟共同致力于該無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)的推廣工作，其中，IEEE*02.1*.*工作組主要負責制定Zigbee物理層及MAC層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現有標準，以便于今后不同廠(chǎng)商設備的互聯(lián)互通; Zigbee聯(lián)盟則負責高層應用及市場(chǎng)推廣工作動(dòng)態(tài)數據應用。而于2002年成立的Zigbee聯(lián)盟如今已經(jīng)吸引了上百家芯片公司、無(wú)線(xiàn)設備公司的加入。目前，Freescale、TI等國際巨頭都已推出了比較成熟的Zigbee開(kāi)發(fā)平臺。

　　　　Zigbee標準基于*02.1*.*協(xié)議棧而建立，具備了強大的設備聯(lián)網(wǎng)功能，它支持三種主要的自組織無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型，即星型結構、網(wǎng)狀結構(Mesh)和簇狀結構(Cluster tree)，特別是網(wǎng)狀結構，具有很強的網(wǎng)絡(luò )健壯性和系統可靠性動(dòng)態(tài)數據應用。

　　　　*.2、Zigbee技術(shù)特點(diǎn)

　　　　1)設備省電

　　　　Zigbee技術(shù)采用了多種節電的工作模式動(dòng)態(tài)數據應用，可以確保兩節五號電池支持長(cháng)達*個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間;

　　　　2)通信可靠

　　　　Zigbee采用了CSMA-CA的碰撞避免機制動(dòng)態(tài)數據應用，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預留了專(zhuān)用時(shí)隙，避免了發(fā)送數據時(shí)的競爭和沖突;MAC層采用了完全確認的數據傳輸機制，每個(gè)發(fā)送的數據包都必須等待接收方的確認信息;

　　　　*)網(wǎng)絡(luò )的自組織、自愈能力強

　　　　Zigbee的自組織功能：無(wú)需人工干預動(dòng)態(tài)數據應用，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)能夠感知其他節點(diǎn)的存在，并確定連接關(guān)系，組成結構化的網(wǎng)絡(luò );

　　　　　　*、本方案特點(diǎn)

021yin.com