zigbee技术在油井翻斗计量远程监测系统中的应用

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1、僖舭木与信息佬Zigbee技术在油井翻斗计量远程监测系统中的应用TheApplicationofZigbeeTechnologyinOilWellTippingBucketMeasurementRemoteMonitoringSystem王东城WANGDong—chengAbstractWiththedevelopmentoftheconstructionofdigitaloilfield，theshortrangecommunicationtechnologybased011Zigbeeisw

2、idelyusedinoilfield．ThispaperintroducedtheapplicationofZigbeetechnologyinoilwellproductionmeasurementremotemonitoringsystem．andanalysisedthecharacteristicsandadvantagesofZigbeetechnologyandtheprospectsoftheapplicationinoilfield．KeywordsZigbeeOilwellp

3、roductionmeasurementShortrangecommunicationsdoi：10．3969／j．issn．1672—9528．2013．05．101前言层、网络层、应用层等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802．15．4标准的规定，而ZigBee联盟伴随着数字化油田建设的不断推进，无线通信技对其网络层协议和API进行了标准化，同时ZigBee术在油田现场数据监测中的应用越来越广泛。由于油联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外田生产现场的自然环境恶劣，以往采取有

4、线的通信方泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被式成本高，施工难度大，而无线通信技术摆脱了线缆其它节点获得。的束缚，具有施工周期短、组网灵活，可扩展性好、ZigBee无线网络技术目前开始被广泛用于构建维护方便等优点，在油田现场数据监测中应用越来越各类无线监控网络。这是由其主要技术优势决定的：广泛。1)自动组网，网络容量大。Zigbee网络可容纳目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有多达65000个节点，网络中的任意节点之间都可进行GPRs／cDMA、数传电台、微波、无线网桥及卫星通信

5、等，数据通讯。网络有星状、片状和网状网络结构。在有而ZigBee技术作为一种短距离的无线通讯手段，以模块加入和撤出时，网络具有自动修复功能。其低功耗、低成本、传输速率低、网络容量的等特点，2)网络时延短。Zigbee的响应速度较快，一般正好满足油田现场布线的需求，可以很容易地布建低从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络成本无线网络，以实现油田现场监测数据的采集传输。只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要32zigBeeI~("J技术特点及优势～lOs、WiFi需要3s。3)模

6、块功耗低，通讯速率低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免ZigBee技术是一种新兴的短距离、低复杂度、低去了充电或者频繁更换电池的麻烦。这也是ZigBee功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一的支持者所一直引以为豪的独特优势。Zigbee通讯速种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。ZigBee协议从下到上分别为物理层、媒体访问控制层、传输度最高可达250Kbps，适合用于设备问的数据通讯，不太适合用于声音、图像的传送。辽河油田钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

7、4)成本低。ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。且免收专利费。特别是随着3Zigbee技术在油井翻斗计量远程监测系统中的应用ZigBee技术的日益成熟，ZigBee的相关芯片价格也大幅度下降，使得基于ZigBee技术的相关设备费用油井的单井计量是采油生产中的重要工作，而称大大降低。Zigbee模块工作于2．4G全球免费频段，故重式的翻斗计量装置是目前油田进行油气计量，特别只需要先期的模块费用，无需支付持续使用费用。是稠油计量的主要方式。其原理就是通过进油口的原5)可靠性好，

8、安全性高。Zigbee具有可靠的发油经分离器装入料斗，特制的两个独立的料斗交替接送接收握手机制，可靠地保证了数据的发送接收，另到、排出原油，称重传感器便会从料斗上检测到重量Zigbee采用AESI28位密钥，保证数据发送的安全性。随时问变化的曲线，利用积分计算及特殊的修正方法，6)高度的灵活性：基于ZigBee的设备可以做即可得到累计流量，经过换算即为油井的日产量。在到灵活的配置，可以根据使用覆盖距离的不同，设置以往的计量过程中，计量数据在经过现在PLC采集后，功能不同的ZigBee网络节点，建