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基于无线传感网络的抽油机环境数据采集系统

李晓寒  
【摘要】:随着物联网技术的深入发展,智能化数字油田已成为石油行业油田生产建设的主流趋势。以物联网技术为核心的智能油田综合了先进传感器技术、无线通信以及云计算等先进技术优势,促进了油田生产过程中采集、运输、管理等工作方式的革新以及工作质量与效率的提高。本文利用无线传感网络技术进行采集节点部署,以灵活可靠的多跳自组网方式形成传感数据采集与传输网络,最终实现对抽油机重要传感数据监控。论文分析了当前油田生产监控的特点与相关技术现状,针对人工值守监控模式的不足以及智能化油田物联网的发展趋势,提出以无线传感网络为技术核心构建抽油机环境数据采集系统,实现传感采集、异常预警、数据存储以及图形界面监控一体化的设计思想。通过对常用无线组网技术进行通信参数对比与应用领域分析,确定了以ZigBee技术为无线传感网络核心,结合跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架设计了抽油机环境数据采集系统。在确定了系统总体方案的基础上,论文对系统的硬件进行了设计,并开发了配套的应用软件。系统选取CC2530作为无线传感网络核心,实现数据的采集和节点数据的传输,根据Z-Stack协议栈的运行机制对各逻辑设备类型节点进行组网设计。基于Qt图形用户界面开发框架设计了监控终端,利用统计图工具集QWT与关系型数据库管理系统SQLite进行软件开发平台搭建、监控界面、数据库等设计。最后,论文对抽油机环境数据采集系统进行了在实验室环境下的软硬件调试,成功实现了无线组网通信、传感数据查询、示功图查询等功能,实验验证了基于无线传感网络的抽油机环境数据采集系统的可行性。


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