基于无线传感器网络的油井防盗监测系统的研究

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1、分类号密级公开UDC学校代码一鱼业丝二一武搏把声大穿学位论文题目基于无线传感器网络的油井防盗监测系统的研究英文studyofseeurityMonito五ngsystemfor011wellBasedonWireless题目SensorNe‘Work研究生姓名高晶姓名黎洪生职称教授学位博士指导教师单位名称自动化学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称控制科学与工程论文提交日期20n年6月论文答辩日期2011年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期2011年6月答辩委员会主席刘教谕评阅人刘教瑜王暖2

2、011年6月任石摘3丈油井防盗监测系统对油井的安全生产至关重要。油井地理环境特殊，人工24小时现场监护很不现实，现存大部分监测系统存在着布线困难成本高，或通信费用高等问题。基于无线传感器网络的油井远程防盗监测系统的研究能够有效地解决这些问题。在系统的设计过程中，分析了多种防盗监测方案，最终选择将传统的红外监测与新兴的远程图像监测相结合，及时准确地将油井设备现场情景直观地反映到工作站，与其他传统的防盗监测方式相比，提高了报警的准确性。主要工作如下:油井防盗监测系统硬件设计的核心部分是无线传感器网络节点的设计，

3、这部分采用模块化思想完成，主要包括警情采集模块，无线通信模块，串口通信模块，微控制器模块，数据远传模块，电源模块的设计。本文分析了红外传感器的原理与特点，选择热释红外传感器作为前端的警情感应器件，并针对其特点对安装做了一定的说明;选择ZigBee无线技术作为无线传感器网络节点的通信方式，该种通信方式具备功率低，速度低，成本低，距离短的特点;选择32位的STM系列处理器作为微控制器模块CPU，完成对图片信息采集与发送的控制;在供电上，综合比较了几种常见的方式，选择铿离子电池供电，安装灵活，供电方便;采用GPR

4、S技术将协调器节点收集的图像数据传送至远程监控中心。油井防盗监测系统的软件设计包括了无线通信数据传输程序，节点控制程序以及监控中心软件程序的编写。以ZigBee协议栈为基础，编写应用程序，实现节点图像数据采集，数据处理，数据传输等功能。同时还运用了组态技术设计了远程监控中心。本系统具有以下的优点:采用无线通信技术，无需繁杂的布线;采用红外监测与图像监测相结合，降低了通信费用，提高了监测准确性;用户可通过监控中心向下发送采集图像的命令来获取油井现场情况。关键词:无线传感器网络，zigBee，红外传感器，图像节

5、点，GPRSABSTRACT011wellssecuritymonitoringPlaysanimPortantrolein011wellsafeProduetion，thegeograPhiealenvironmentof011wells15sPeeial，it15notveryrealitytomonitorthemliveartifieially24hours，andmostofexistingmonitoringsystemshavesuchdefeets:eomPlexinstallationan

6、dhighcost，orhighcommunieationseosts.Theresearchof011wellsremotesecuritymonitoringsystembasedonwirelesssensornetW0rkcansolvetheseProblemseffeetively.InthedesignProeessofthesystem，thisPaPeranalyZesonvarioussecuritymonitoringschemes，finally，weehoosetoeombinet

7、hetraditionalinfraredsensormonitoringwithemergingremoteimagemonitoring，and011equiPmenteonditionwillbeilltuitivelyresPondedtotheworkstationtimelyandaceurately.ComParedwithothertraditionalsecuritymonitoringmeans，thissystemimProvesthealarmaecuraey.Themaintask

8、sareasfollows:TheeorePartofthehardwaredesignof011wellsseeuritymonitoringsystem15thedesignofwirelesssensornetworknode.ForthisPart，PaPerehoosetousemodularthoughttoaehieve，ineludingthedesignofriskaequisitionmodu