聯系手機(張經理)

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                                                  基于ZigBee無線壓力采集系統在油田現場的應用
                                                  發布時間:2022-08-06 08:29:51

                                                  基于 MSP430F149 單片機的無線壓力采集系統具體包括集成了無線 ZigBee的壓力采集模塊、ZigBee 無線路由器和配置特定IP 地址的計算機。多個集成了無線 ZigBee 模塊的壓力采集模塊以低功耗單片機 MSP430F149 為微處理器,通過 ZigBee 網絡與分布于井場的各個壓力變送器發生關聯,主要是對油井現場的數據進行采集并按照 ZigBee 通信協議有序傳輸到 ZigBee 無線路由器;該路由器再運用 3G/4G移動通信網絡將數據長距離傳輸到配置特定 IP地址的計算機進行管理和顯示。這種分布式組網方式廣泛應用于油田等數據監控現場,本系統綜合應用了無線傳感網絡、ZigBee 無線通信、嵌入式技術、計算機技術等,能夠對一個大范圍的有效期區域實施監控功能,并且能夠對獲取的數據做出及時的反應和處理,保證油田進行安全、穩定、高效的生產。

                                                  由于油田現場使用的有線壓力設備信號傳輸線路繁雜、受工況和環境影響大,可靠性差;針對現場設備鉆井泵、抽油機液壓監測系統存在的問題,并根據油田無線組網的實際需要,基于ZigBee 技術研制了一套以 MSP430 低功耗單片機為微處理器的無線壓力采集系統,重點闡述了供電電源管理模塊電路、USB 轉串口電路、MSP430 微處理及 AD 轉換電路、PT2407 齊平膜壓力變送器接口電路和ZigBee通信模塊電路的設計思路,并實現了基于 ZigBee 協議的無線壓力傳感器網絡層功能,無線液壓傳感器網能對變化的拓撲結構自動組網。

                                                  另外,本系統經過實驗室和油田現場測試證實:本無線壓力采集系統的壓力測量值相對誤差 0.01%~0.5%,在準確度誤差范圍內,有效傳輸距離達 100 米,省去了油田布線的麻煩,數據采集準確度高,數據傳輸穩定可靠。本設計可用于無線傳感器網絡的研發,也可以用于油田現場的實際應用。在下一步的研究工作,可以在實驗中擴大無線網絡傳輸規模如增加傳感器數量分析本系統數據采集的穩定性,也可以對無線 ZigBee 的壓力采集模塊的外置天線進行改進從而提高無線網絡傳輸距離等。

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