基于ZigBee传感器网络的非常规天然气井监测数据采集系统设计

【摘要】：非常规天然气在我国天然气行业中占据了很大比例,它们的开采面临着气井地理分散广,生产投入较大,成本较高等特点,因此很好的提高天然气生产的开采效率,降低生产成本,提高生产安全,改善生产监测精度和实时性尤为重要。本论文来源于中国石油创新基金研究项目(2014D-5006-0603),采用ZigBee无线传感器进行组网,完成对气井环境数据的监测。该系统主要由三个部分组成：无线传感网络、网关、远程监测中心ZigBee协议对分布在气井上的无线传感器节点进行组网,采集各个气井的油压、套压、温度、传感器节点的电压等参数,将所采集到的参数由终端节点传送到协调器节点,通过GSM无线收发模块将采集到的数据传送到远程监测中心。该系统既可以周期性的传输数据,完成对生产环境参数的监测,当环境参数发生突变,超过设置的阈值时,不管是否达到周期时间都要传输数据。最后指出本论文研究的不足和需要改进的地方。 【关键词】：天然气井 无线传感器网络 ZigBee数据采集
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE938;TP274.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 论文背景及研究意义8
• 1.2 国内外现状和发展趋势8-9
• 1.3 论文主要内容和组织结构9-11
• 第二章 ZigBee无线传感器网络技术11-22
• 2.1 ZigBee技术简介12-13
• 2.2 ZigBee协议拓扑结构13-14
• 2.3 ZigBee协议栈—Z-Stack14-22
• 2.3.1 ZigBee协议栈14-16
• 2.3.2 操作系统(OSAL)运行原理16-17
• 2.3.3 OSAL消息队列17-18
• 2.3.4 OSAL操作系统中添加新任务18-20
• 2.3.5 Z-Stack协议栈寻址20-22
• 第三章 系统设计22-28
• 3.1 需求分析22-23
• 3.2 系统设计23-25
• 3.3 系统功能25-26
• 3.4 节点硬件连接26-28
• 第四章 软件设计28-43
• 4.1 ZigBee无线传感器点对点无线通信的建立过程28-32
• 4.2 无线传感器节点数据采集任务的软件设计32-40
• 4.2.1 油压、套压传感器采集数据软件设计33-38
• 4.2.2 传感器节点温度、电压数据采集的软件设计38-40
• 4.3 系统调试结果40-43
• 第五章 总结43-44
• 参考文献44-46
• 致谢46

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