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【应用】基于ZigBee技术的石油探井状态监测系统

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石油探井分布分散,数量众多,出现异常现象难以及时处理。人工巡视耗时长、时效性差;有线传输布线繁琐、成本高、且线路本身容易出现故障;现场无移动网络覆盖,无法采用4G联网上报的方式。需要一种支持大量接入、覆盖范围广、数据传输高效且有数据中心可以汇总数据的无线传输技术对现场的分散节点进行数据采集,再通过中心处连接网络将数据同步给平台服务器进行相关的数据推送与展示。基于这原理,亿佰特利用ZigBee技术研发出石油探井状态监测系统。


工作原理:

每个井口安装一台休眠终端设备并与井口的三轴传感器对接作为报警节点,对每个井口状态进行监控。并在恰当的地方布置好路由器(协调器)终端设备与网关设备,完成整个数据网络的构建。

基于ZigBee技术的石油探井工作原理

当有井口的三轴传感器探测到井口状态异常时三轴传感器将异常数据发给对应的休眠终端设备,该休眠终端将第一时间自我唤醒并将接收到的异常数据会同井口的节点ID、经纬度坐标进行上报,该数据经由各级路由器设备接收转发给网关设备,网关设备接收到数据后通过4G网络将数据传递给平台服务器,由平台服务器进行报警推送与数据呈现。


系统组成

整个数据网络由休眠终端设备、路由器(协调器)终端设备、网关设备共同构成:

基于ZigBee技术的石油探井状态监测系统

依据现场实际的监视点分布与设备zigbee信号覆盖情况划分为一个个监控区域,每个监视点均安装一台休眠终端设备对监视点进行监控。并且在每个监控弄区域中安装一台路由器终端设备,由该路由器终端设备对整个区域的休眠终端设备进行组网管理与数据转发,并在整个现场环境中选择一处供电、信号、现场环境均较好的场地安装一台协调器终端保证整个网络的工作。

在整个zigbee网络覆盖环境中,可寻找一处有4G网络信号覆盖的场地,在该处安装网关,该网关以路由器身份(也可以协调器身份)加入整个zigbee网络中,与整个zigbee网络进行数据交互,并将相关数据同步互联网。若在zigbee网络覆盖环境中没有4G网络信号覆盖场地,可以通过路由器终端设备级联的方式延伸网络覆盖,直至到达4G网络信号覆盖区域安装网关。


系统优势:

低功耗性能优秀:所有勘探点均由休眠节点进行数据上报,均可采用电池供电,仅路由与网关需要持续供电;

网络自愈性强:采用zigbee自组网技术,若有设备损坏可以将设备移出网络使用备用设备替换,不会对其他节点的工作产生影响,系统稳定性好;

无需网络覆盖:整个数据网络独立运行,仅网关需要安装在有网络覆盖区域,其他设备都不需要网络支撑,适合在没有网络或者网络状态差的偏远地区。


核心设备:

E180-ZG120BZigBee模块

E180-ZG120B是成都亿佰特基于Silicon Labs EFR32MG1B系列无线SOC设计生产的一款小体积、低功耗、高可靠性的ZigBee模块,芯片自带高性能32-bitARM Cortex-M4内核,内部集成功率放大器,发射功率最高可达到20dBmE180-ZG120B网络特性符合ZigBee3.0标准,并提供一个完整的基于IEEE802.15.4标准ISM频段的应用集成方案。是非常有潜力成为未来智能家具、物联网改造、工业自动化首选的无线微控制器。


https://www.wjx.cn/jq/84863372.aspx