
应用研究
基于Zigbee技术的油田数字化井场研究
赵天福
宁夏银川750006)
长庆油田分公司第阅来油广
微事技术十国皮用
摘要:传统的油图信息传输方式已经过时,传统的信息传输有着太多的葬端,比如说是过程周期长、工作量大、成本高,传输路程短的特点。但是随著科技的发展,出现了新型的一种信息传导技术:Zigbee技术。Zigbee是基于IEEE802.15.4研究开发的一组软件。它可以通过网络节点速接传感器直接进行直接采集数据并加以监控。这种技术现在遗用在油旧数字化上面比较多。油田数宇化并场包括了很多种不同的信息采集设备,比如说进口采集器还有配水间的RTU。本文就是通过它的技术、性能还有原理等方面来讲述Zigbee接术在油并场的优势和所带有的可推广性。
关键词:Zigbee数宇化数据传榆油旧
中图分类号:TP274.2
文献标识码:A
现在越来越多的油田开始把Zigbee技术开始运用到他们的井场上去,因为这样就可以利用Zigbe网络通讯技术随时随地的监控和采集油田的生产信息,不仅是生产数据得到稳定的传输还可以在很大的程度上减轻数据传输的费用,采用这种技术可以在油田井场
的开采工作中得到非常大的优势。 1Zigbee技术的原理
Zigbee技术是一款基于IEEE802.15.4无线研发的一款有关组网和安全的软件,从面使得网络层协议和API起到标准化的作用。
Zigbee其实是一个以65000个无线模块组合而成的一个无线数据传输网络平台。其中每一块的无线模块之间都可以在一定的小范围之间进行通讯和数据传输,就好像是现在的收集信号移动站,不光是这样Zigbee技术中的每一个网络节点都可以从几十米的距离扩展到几百米,上千米的距离。所以说每一个Zigbee技术网络都可以把把信号扩展开来基至可以连接到现有的其他各种网络,Zigbee 技术中的网络节点只要连接上了传感器之后就可以进行无线的数据采集和监控,最重要的是如果碰上了别的网络节点在传输数据信
息,它还可以作为一个中转站来对其进行操作。 2Zigbee技术的性能
(1)成本低。在运用Zigbee技术进行信息数据传输的的时候,由于它的传输速率不高,所以就会降低其成本,最关键的是这项技术在目前为止还免收专利费。(2)容量大,范围广。"-台Zigbee技术的网络平台,会有65000多个节点,并且可以支持255个设备的运行,并且通过它的每一个网络节点拥有非常强大的网络构架和网络自愈的能力,在视距的情况下,传输的距离可以高达1000米所以这项技术网络覆盖的范围是十分巨大的。(3)耗能低,Zigbee最独特的优势就是在于耗电十分的低,在其省电模式的运行下,两节五号电池就可以支撑Zigbee设备不停的运转使用6个月到2年的时间,这样款可以节省大量更换电池的时间,引起不必要的麻烦。(4)时间延时短。在一般的情况下时闻延时效果都会控制在15到30ms之间即使是从休眠状态激活的时延和通信时延都是非常短的。(5)安全性高Zigbee技术拥有着非常严密的检查功能.并且通过AES一128进行加密的,拥有特别高的保密效果,同时可以简单灵活的确定他的安全属性(6) 抗干扰能力强。Zigbee无线通讯是基于QPSK的的方式进行调试的,采用高效的前向纠错编码技术从而可以增强抗突发干扰和随机干扰的能力。
3有关于油田数事化井场的设计
(1)口采集器。进口采集器可以进行多种信号的采集,比如说是进口压力、抽油机电压等。井口采集器之所以可以检测到多种的信号是因为它结合了有限负荷传感器、现场仪表,(2)场主和RTU。 RTU主要的任务是检测并场主数据的采集、控制还有传输并且对并场的环境进行视频的监控。RTU传输数据主要依靠的是光缆、增压站以及无线网桥,配水间的RTU也有着其他强大的功能,它可以累
文章编号:1007-9416(2015)07-0086-01
缺的检测出井管线的压力还有流水量基至还可以独立完成工作阅的远程遥测从而形成了SCADA系统。(3)无线模块。SZ930是一块基于Zigbee技术协议栈研发出来的一块低功率无线数据传输模块,非常的适合油田井场数据传输中使用。在数据初始化以后每个采集口都会收到有井场主RTU发出的命令,之后就由无线模块发出广播,在进口采集器收到广播后就会对目的地址进行精准的分析,并且载额的频率2.4GHz,可以为其提供16个信道,传输距离高达1000米。
4应用效录以及方式
(1)应用方式,正确运行方式:接电一控制器初始化一无线模块初始化一最后运行,
(2)应用效果:在利用Zigbee网络通讯技术的时候对油田生产信息进行采集可以让生产数据进行稳定的传输,并且可以大大降低数据传输所产生的费用,在远程控制具体近的情况下,信息数据可以进行直接传输,但是如果距较远就必须利用中转战作为传输点进行传输。Zigbee通信传输技术就有着很长的传输距离,通信的距离一般为1000米,但是如果在较为空旷的地方时其通信距离可以高达 2000米。
一般的在油田井区中一个上传基站可以带255个井数,但是实际上如果带了过多的井数就会造成上传周期过长的影响,所以为了保证数据传输的有效性与可靠性,一般所带并数不会超出50个。 5传统油田井场通信方式的弊端
丛式井场的场口在很多的油田井场中都会被采用,传统的通讯技术井场与RTU之间的传输距离很近,所以决定了采集数量不会很大。但是一般的油田井场就会有采集信息周期长、成本高、工作量大等问题。Zigbee技术的出现,把传统的油田传输技术进行了历史性
的改革,具备了周期短,成本低,工作量小且稳定的特点。 6结语
Zigbee技术的发现改变了传统油田传输的间题,有着较便捷,成本低,低功耗的特点,并且有效的提高了数据信息传输的稳定性,它是为了可以保障油田自动化建设而出现的一种新的技术,并且它的出现十分良好的适应了油田数字化井场的发展,属于先进的技术
参考文献
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收稿日期:2015-0630
作者简介:赵天福(1983一),男,甘肃通县人,职称:技术员,本科,主要从事数宇化与信息化建设项目的规划及年度计划的编制和组织实施等。 86
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