基于无线传感网络油田智能监控系统的设计.pdf

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1、基于无线传感网络油田智能监控系统的设计王文珍DesignoftheWSN—basedIntelligentMonitoringSystemforOilfield互支殄(中南民族大学电子与信息工程学院，湖北武汉430074)摘要：无线传感网络是由大量传感器节点组成、通过无线通信方式连接形成的一个多跳网络。在分析无线传感网络系统特性的基础上．设计了基于无线传感器网络的智能监控系统．并将其应用于油田，实现油田作业区、井场的智能监控与管理。详细探讨了监控系统的主要内容及各项关键技术，包括系统的总体架构以及系统的网络建立过

2、程和信息处理过程。通过实际组网测试，验证了设计方案的可行性。该方案具有可移动性、组网方便、受地理环境因素干扰较小等优点，具有广泛的应用前景。关键词：无线传感器网络智能监控系统通信协议ZigBee油田中图分类号：TP393文献标志码：AAbstract：Wirelesssensornetworkisamulti—hopnetworkcomposedoflargequantityofsensornodesconnectingthroughwirelesscommunication．Onthebasisofanalyz

3、ingthecharacteristicsofwirelesssensornetworksystem，anintelligentmonitoringsystembasedonwirelesssensornetworkisdesigned。andappliedintooilfield，thustheintelligentmonitoringandmanagementofoilfieldoperationareaandwell·siteisimplemented．Themaincontentandthekeytech

4、nologiesofthemonitoringsystemarediscussedindetail。includingsystematicarchitecture-theproceduresofsystemnetworkingandinformationprocessing．Throughpracticalnetworkingtest，thefeasibilityofthisdesignschemeisverified；andtheresultindicatesthattheschemepossessesadva

5、ntagesofmobility，convenientnetworking，andlessinterferencebygeographicalenvironmentfactors。aswellaswideapplicationprospect．Keywords：WirelesssensornetworkIntelligentmonitoringsystemCommunicationprotocolZigBeeOilfield0引言无线传感器网络(wirelesssensornetwork．WSN)的基本功能是将一

6、系列在空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接．从而将各自采集的数据进行传输汇总．以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控．并根据这些信息进行相应的分析和处理⋯。因具有成本低、范围大、布设灵活、移动支持等特点，无线传感器网络(WSN)在工业监控、智能电力、矿山安全、医疗健康、环境监测等行业的应用一直广受重视。针对油田作业区的特点和无线传感网络系统特性，开发了基于无线传感网络的智能监控系统，实现了远程数据采集、通信传输、油田作业区的远程监控、调度指挥和无人值守作业等功能。1无线传感网络体系研究无线

7、传感网络体系结构是网络的协议分层以及网修改稿收到日期：2012—03—06。作者王文珍(1977一)，女，2002毕业于江汉石油学院信号与信息专业，获硕士学位，讲师；主要从事计算机网络的研究。络协议的集合．是对网络及其部件所应完成功能的定义和描述。无线传感网络体系结构由分层的网络通信协议、传感器网络管理技术以及应用支撑技术三部分组成㈠，如图1所示。应用支撑技术[堕亟圃[巫巫圃薰一嗍阳i传输层[至口川厂]⋯I¨网络层[二二二二至口il鬈Il誓茎Il篝

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12、Ui92PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVoL34No．2February2013基于无线传感网络油田智能监控系统的设计王文珍2油田智能监控系统设计基于无线传感器网络的特点，分析和设计架构，将无线传感器网络引入油田作业区的运行状态监测系统中，实现油田作业区、井场的智能监控与管理。2．1智能监控系统结构本系统主要由数据采集和监控中心等组成，通