ZigBee管道監(jiān)測無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)

1、.4zigbee管道監(jiān)測無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò) - -基于順舟科技zigbee無線通信模塊 所屬行業(yè) : 石油化工 發(fā)布公司：上海順舟網(wǎng)絡(luò)科技有限公司查看公司聯(lián)系方式 精品.一、應(yīng)用需求石油管道、天然氣管道、城市熱網(wǎng)管道等輸送管道的維護(hù)監(jiān)測中，如何保障輸送管道的安全是石油、天然氣和城市熱力部門的一項重要責(zé)任。但是近年來針對輸油、輸氣和熱力管道的打孔盜油、盜氣現(xiàn)象非常嚴(yán)重，各管道儲運(yùn)部門投入大量的人力物力進(jìn)行管道的安全保障維護(hù)工作，很多儲運(yùn)公司都布置了大量的管道巡線人員，但是人工的巡線方式并不能有效保證管網(wǎng)的安全。因此對于管道的儲運(yùn)公司來講，采用經(jīng)濟(jì)合理的方案布置24小時全天候的輸油管道監(jiān)控系統(tǒng)，才能

2、夠?qū)τ诠芫W(wǎng)的安全給與有效的技術(shù)支持，從而減少損失。二、系統(tǒng)概述由于油氣管道的空間跨度很大，一般來講都要綿延上百上千公里，所以管道監(jiān)控裝置要布置在較大的空間跨度上，各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)成鏈型線性分布，所以數(shù)據(jù)的傳輸必須滿足這一空間要求，可以考慮采用經(jīng)濟(jì)的zigbee無線數(shù)據(jù)傳輸方式。 由于油氣管道一般都是露天布置、野外無人值守方式工作，所以要求監(jiān)控設(shè)備必須適合野外工作，具有較高的穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)能力，系統(tǒng)供電具有雙電源系統(tǒng)和蓄電池以及太陽能電池，停電時太陽能電池自動供電，確保正常有效工作，對山區(qū)和距離較遠(yuǎn)的監(jiān)測點(diǎn)，還有遙測中繼站，能接受并轉(zhuǎn)發(fā)信號，亦由太陽能電池供電，保持長期可靠運(yùn)行。 需要采集輸油管道各

3、個參數(shù)采集點(diǎn)的多種參數(shù)，比如壓力、流量、溫度等，數(shù)據(jù)返回監(jiān)控中心便于進(jìn)行綜合分析。 隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來出現(xiàn)了面向低成本設(shè)備無線聯(lián)網(wǎng)要求的技術(shù)，稱之為zigbee，它是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域及家用設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，我們采用zigbee技術(shù)和gprs/cdma技術(shù)結(jié)合，可以為管道監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信提供很好的解決方案。三、zigbee無線技術(shù)優(yōu)點(diǎn)設(shè)備省電 zigbee技術(shù)采用了多種節(jié)電的工作模式，可以確保兩節(jié)五號電池支持長達(dá)6個月到2年左右的使用時間； 通信可靠 zigbee采用了csmaca的碰撞避免

4、機(jī)制，同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突；mac層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息； 網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強(qiáng)zigbee的自組織功能：無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定連接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)； zigbee自愈功能：增加或者刪除一個節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)位置發(fā)生變動，節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作。 具備自組織、自愈能力的無線通信網(wǎng)絡(luò)才是自動抄表系統(tǒng)最理想的通信方式。成本低廉 設(shè)備的復(fù)雜程度低，且zigbee協(xié)議是免專利費(fèi)的，

5、這些可以有效地降低設(shè)備成本；zigbee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的2.4ghz，就是沒有使用費(fèi)的無線通信。網(wǎng)絡(luò)容量大 一個zigbee網(wǎng)絡(luò)可以容納最多254個從設(shè)備和一個主設(shè)備，一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在200多個zigbee網(wǎng)絡(luò)； 數(shù)據(jù)安全 zigbee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用aes-128，同時各個應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。 四、基于zigbee和gprs結(jié)合的管道監(jiān)測無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)通過前面對管道監(jiān)測系統(tǒng)的通信技術(shù)要求分析，結(jié)合zigbee技術(shù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢，我們采用zigbee技術(shù)和gprs相結(jié)合的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，來實現(xiàn)管道遠(yuǎn)程監(jiān)測是一個非常理想的無線數(shù)據(jù)通信解

6、決方案。 在實際應(yīng)用中，我們選擇了將zigbee技術(shù)與gprs/cdma結(jié)合起來，根據(jù)監(jiān)測區(qū)域監(jiān)測設(shè)備的不同分布，來靈活地構(gòu)建檢測數(shù)據(jù)傳輸無線網(wǎng)絡(luò)。* 監(jiān)控點(diǎn)布置在管道的通過的途徑上，每隔一段距離就布置一個監(jiān)控點(diǎn)采集管道中的壓力、流量、溫度等參數(shù)，然后監(jiān)控點(diǎn)通過zigbee無線網(wǎng)絡(luò)把采集到的數(shù)據(jù)傳到zigbee中心節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過gprs上傳到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心負(fù)責(zé)分析記錄數(shù)據(jù)，然后通過對數(shù)據(jù)的分析判斷出哪一段的管道發(fā)生了泄露，通知管理人員進(jìn)行處理。 * 所構(gòu)建的zigbee網(wǎng)絡(luò)線型發(fā)散的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可以根?jù)實際的組網(wǎng)需要，設(shè)計合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 五、順舟科技zigbee無線通信模塊sz02-zigbee無線通信模塊是加強(qiáng)型的zigbee模塊，具有通訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)和特性；可實現(xiàn)一點(diǎn)對多點(diǎn)及多點(diǎn)對多點(diǎn)之間的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳輸；可組mesh型的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。集成簡單：rs