基于zigbee技術(shù)xbee模塊油田油井無(wú)線監(jiān)測(cè)

1、油田油井無(wú)線通信zigbee應(yīng)用 一、系 統(tǒng) 概 述我們知道油井是油田最小的生產(chǎn)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(shí)掌握油井的各種參數(shù)，了解油井的運(yùn)行情況，對(duì)油田安全高效的生產(chǎn)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的采用人工采集這些數(shù)據(jù)，效率低，不能準(zhǔn)確及時(shí)，并對(duì)工作人員的安全構(gòu)成極大威脅。后來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了應(yīng)用GPRS，GSM，數(shù)字電臺(tái)采集這些數(shù)據(jù)的方法。但是經(jīng)過(guò)一些油田的使用發(fā)現(xiàn)也存在許多問(wèn)題。首先是這些設(shè)備造價(jià)昂貴，維護(hù)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。ZIGBEE 技術(shù)的出現(xiàn)和成熟是以上這些問(wèn)題得到交好的解決。必將使油井的無(wú)線監(jiān)測(cè)步如光明道路。 系統(tǒng)主要由采油場(chǎng)監(jiān)控中心和油井無(wú)線遙測(cè)

2、遙控主機(jī)、傳感器、電機(jī)控保裝置等組成，通信部分采用ZIGBEE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸；采油場(chǎng)監(jiān)控中心一般設(shè)置在礦部、隊(duì)部或其它監(jiān)控調(diào)度部門，包括有管理計(jì)算機(jī)，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)；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(jī)電流傳感器，被監(jiān)控開關(guān)斷/合傳感器，它們將油井的工作狀態(tài)變換成對(duì)應(yīng)的電壓或電流值通過(guò)ZIGBEE通信模塊送至遠(yuǎn)程智能無(wú)線RTU?；?02.15.4/zigbee 技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的油井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用大量傳感器無(wú)線組網(wǎng)傳輸?shù)姆绞?，完全擯棄了傳統(tǒng)的單一使用GPRS，GSM，數(shù)字電臺(tái)監(jiān)控油井的方法。使設(shè)備費(fèi)用投入大及運(yùn)營(yíng)成本高，維護(hù)難度大的問(wèn)題得到徹底的解決。大大提高了

3、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，施工方便，并實(shí)現(xiàn)油井井場(chǎng)內(nèi)無(wú)線化。二、系 統(tǒng) 應(yīng) 用1、油田油井測(cè)控2、遠(yuǎn)程泵站測(cè)控、3、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集4、遠(yuǎn)程監(jiān)控三、應(yīng) 用 原 理 根據(jù)油井的分布規(guī)律系統(tǒng)采用ZIGBEE 技術(shù)和其他無(wú)線技術(shù)結(jié)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(yuǎn)的情況不多。在井場(chǎng)內(nèi)部和井群內(nèi)部由ZIGBEE 終端節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)。整個(gè)井群的數(shù)據(jù)再經(jīng)GPRS 或GSM 傳回相距交遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)中心和使用單位。在數(shù)據(jù)中心或使用單位經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理，對(duì)油井進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 本實(shí)用新型涉及一種壓力檢測(cè)裝置，具體地說(shuō)是一種油田無(wú)線遙測(cè)油井和水井壓力巡回檢測(cè)裝置。該裝置包括有在井口安裝的具有

4、無(wú)線收發(fā)功能的智能壓力采集器和顯示并存儲(chǔ)壓力等信息的手持巡檢儀表。本實(shí)用新型由內(nèi)電池供電，通過(guò)無(wú)線通信進(jìn)行可識(shí)別井號(hào)、采集數(shù)據(jù)具有時(shí)間信息的壓力檢測(cè)。使用本裝置，可使檢測(cè)壓力時(shí)無(wú)需打開防盜箱，可在防盜箱或防盜罩外無(wú)線讀取壓力，測(cè)試安全方便，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高巡井質(zhì)量，可促使巡檢人員在規(guī)定的時(shí)間、確定的油井和水井位置取得實(shí)際、有用、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的壓力檢測(cè)值，有利于確?；A(chǔ)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為油田生產(chǎn)過(guò)程制定出有針對(duì)性的合理的調(diào)控措施，為增產(chǎn)措施提供依據(jù)，促進(jìn)油田的生產(chǎn)。在我國(guó)油田無(wú)論是水網(wǎng)、沙漠還是高原、嚴(yán)寒地區(qū)，油井的數(shù)據(jù)采集基本上靠人工完成，無(wú)論盛夏酷暑還是冰雪旱天，采油工都必須到現(xiàn)場(chǎng)采

5、集油井示功圖、平衡度、油套壓、油溫及產(chǎn)液量等井口生產(chǎn)數(shù)據(jù)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性完全依賴于采油工人的工作責(zé)任心。海上油田的生產(chǎn)管理則更加困難，常常要借助于龐大的集輸管線及增加采油平臺(tái)來(lái)降低現(xiàn)場(chǎng)管理難度，采油井的生產(chǎn)參數(shù)經(jīng)常受到天氣變化和交通工具的影響無(wú)法正常獲得，嚴(yán)重影響了油井的自動(dòng)化管理。應(yīng)用油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于實(shí)現(xiàn)油井管理的自動(dòng)化、提高工作效率、保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)事故應(yīng)急處理等都具有非常重要的意義。近年來(lái)各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集、可靠性、便于維護(hù)性成為制約整個(gè)系統(tǒng)正常、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，目前抽油機(jī)井?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)普

6、遍選用載荷傳感器、角位移傳感器（或脈沖發(fā)生器）、監(jiān)控器、電參量傳感器等 ，分別安裝于懸繩器、游梁及控制柜上，各個(gè)信號(hào)采用有線方式匯集到監(jiān)控器上。Digi推出的無(wú)線遠(yuǎn)程zigbee系統(tǒng)集先進(jìn)、成熟的計(jì)算機(jī)、通信、數(shù)據(jù)采集及傳感器技術(shù)于一體，通過(guò)高精度的數(shù)據(jù)采集器，獲取安裝在油井、聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、注水站、計(jì)量站、配水間等采油設(shè)備上的電流、電壓、溫度、壓力、液位、流量、含水等數(shù)據(jù)，用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)上傳至油田的局域網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)采油過(guò)程的全面監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)顯示、輔助分析、報(bào)警、權(quán)限設(shè)置等功能。采用無(wú)線技術(shù)作為傳感器與RTU之間的通訊方法，將傳感器、變送器、MPU控制器及無(wú)線收發(fā)模塊組合在一起，構(gòu)成一體化的微功耗無(wú)線智能網(wǎng)絡(luò)傳感器，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的無(wú)線采集。 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意圖四、主 要 性 能：802.15.4/zigbee 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，免無(wú)線電申請(qǐng)?jiān)S可；獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)線協(xié)調(diào)器、路由器、橋接器、測(cè)溫終端產(chǎn)品；最大網(wǎng)絡(luò)連接能力：65000 個(gè)節(jié)點(diǎn)；支持星型，樹型，網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；空曠視距環(huán)境無(wú)線通訊距離600 米；每個(gè)油井根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)不同可有不同節(jié)點(diǎn)數(shù)組成；每個(gè)油井群可由不多于65000