基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的采油與原油輸送監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)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(duì)象的監(jiān)測(cè)信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有成本低、功耗小、機(jī)動(dòng)性好、易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，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(shí)發(fā)現(xiàn)，不僅給國(guó)家造成巨大財(cái)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(jì)量站處通過一個(gè)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(shí)時(shí)大面積檢測(cè)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(cè)解決方案。 本課題結(jié)合油田科研人員的檢測(cè)理論，通過對(duì)勝利油田東辛采油廠實(shí)地考察，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)了一種低成本、低功耗的采油現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)采油現(xiàn)場(chǎng)油井和輸油管路的實(shí)時(shí)監(jiān)

3、測(cè)，能夠及時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控原油被盜、輸油管道泄露、停井等現(xiàn)象，對(duì)減少財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境污染具有重要意義。同時(shí)該系統(tǒng)還能夠檢測(cè)采油井的產(chǎn)油趨勢(shì)，為企業(yè)管理人員制定生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)組成檢測(cè)和通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(diǎn)的硬件和軟件采用了低功耗設(shè)計(jì)，保證傳感器網(wǎng)絡(luò)在有限的能量下具有較長(zhǎng)的生命周期。匯聚節(jié)點(diǎn)利用操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，按照功能需

4、求劃分成6個(gè)獨(dú)立任務(wù)，任務(wù)之間相互協(xié)調(diào)配合實(shí)現(xiàn)了匯聚節(jié)點(diǎn)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(bào)警功能，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和擴(kuò)展性。通過管理節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器管理軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和分析。該系統(tǒng)中傳感器節(jié)點(diǎn)采用電池供電，具有體積小，安裝方便，防破壞能力強(qiáng)等特點(diǎn)。通信網(wǎng)絡(luò)采用免費(fèi)使用的ISM頻段，無需布線，具有成本低、施工簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。 最后，為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠在采油現(xiàn)場(chǎng)得到應(yīng)用，利用兩個(gè)搭建的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)對(duì)系