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基于ZigBee的油田监控系统无线组网技术应用研究
资料介绍
在我国，油田现场大多远离城市，并且处于恶劣的露天环境中，交通和信息交流极不方便，油井位置又相对分散。因此，对油田现场实行远程自动化监控和管理具有十分重大的现实意义。
ZigBee是一种新兴的近距离、低速率、低成本、低功耗的无线网络技术，它具有很强的自组织能力和很高的安全性，非常适合应用于无线传感器网络中。本课题设计了基于ZigBee技术的油田监控系统，并且实现了无线组网功能。系统以低功耗的MSP430F149单片机作为控制和处理核心，通过传感器对油井口的温度、压力等示功信息进行采样和分析，并将结果进行模数转换后送给无线射频模块XBeeSeries2，然后通过ZigBee网络发送到上级设备或网关，最后通过GPRS/CDMA模块将采集到的数据发送给远程监控中心。使工作人员能够准确地掌握抽油井的工作状况并及时发现问题，从而将生产调度指令反馈到第一线。系统的ZigBee网络采用自动组网方案，优点在于易于实现、组网灵活、成本低廉并且开发周期短。由于系统需要在野外长期稳定地工作，而几乎所有的节点设备均采用锂电池供电，因此如何降低系统功耗必须纳入考量范围。本设计在硬件上采用了低功耗的器件和设计方法，在软件上使用了中断和休眠方式。
为了达到工业现场对数据传输的可靠性要求，对系统功能进行了测试分析，并验证了节点间的自组网功能和通信的稳定性。本文设计的无线传感器网络具有广泛的应用前景，可以很容易地移植到其他监控领域中。
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