[发明专利]基于无线传感器网络和TD-SCDMA的抽油机远程监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络和TD-SCDMA的抽油机远程监测方法，其特征在于无线传感器网络采用ZigBee无线传感网络，抽油机远程监测中心发送现场采集指令，ZigBee无线传感网络中的各传感器节点采集抽油机的工况参数，并将采集到的工况参数发送至ZigBee无线传感网络中唯一的协调器节点，协调器节点对接受的数据进行是否为重要工况参数判断，若数据为重要工况参数，则对接受的数据进行协议转换，并将转换后的TD-SCDMA数据包发送至TD-SCDMA公网，TD-SCDMA公网中的GGSN网关对数据包再次进行协议转换，并将转换后的TCP/IP数据包经Internet发送至抽油机远程监测中心，显示于抽油机远程监测中心的远程监测界面上；若数据为一般工况参数，则保存于协调器节点中，待巡检员巡检时通过无线USB设备获取，采用离线方式汇总至抽油机远程监测中心；抽油机示功图中的位移参数，协调器节点采用如下公式修正，消除加速度传感器间接测量位移存在的累积误差：

lUi=LUi·lULU]]>

其中，L_U为双积分上/下冲程；

      l_U为上/下冲程设定值；

为i采样时刻推算的上/下冲程位移；

为i采样时刻推算的上/下冲程位移的相应修正值位移；

示功图正常时，由电机的电参数间接推算出杆载荷值，示功图出现异常征兆时，采用载荷传感器直接测量杆载荷，确保位移参数的可靠性。

2.一种基于无线传感器网络和TD-SCDMA的抽油机远程监测系统，其特征在于包括抽油机远程监测中心、TD-SCDMA公网和局部范围的ZigBee无线传感器网络；抽油机远程监测中心通过Internet、运营商的GGSN网关与TD-SCDMA公网相连，TD-SCDMA公网通过若干ZigBee/TD-SCDMA网关与相应的ZigBee无线传感器网络相连；其中ZigBee无线传感器网络由若干传感器节点和协调器节点组成，协调器节点兼作ZigBee/TD-SCDMA网关，GGSN网关对TD-SCDMA数据包进行协议转换，传送到抽油机远程监测中心的Internet网络。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络和TD-SCDMA的抽油机远程监测系统，其特征在于所述的ZigBee协调器节点包括主控模块核心板S3C2440、USB接口模块、TD-SCDMA无线模块TDM330、ZigBee模块CC2430、无线USB模块CYWUSB6935；TD-SCDMA无线模块TDM330通过USB接口与USB接口模块相连；USB接口模块的引脚1接+5V电压，引脚1依次与电容c1、地相连，引脚4、5、6接地，引脚2依次与电阻R1、电阻R3、地相连，引脚3依次与电阻R2、电阻R4、地相连，主控模块核心板S3C2440的第P12、N11引脚分别与电阻R1和R3的中间点、电阻R2和R4的中间点相连，主控模块核心板S3C2440的第K9、P9、U13、L9引脚分别与ZigBee模块CC2430的第13、14、15、16引脚相连，主控模块核心板S3C2440的第H16、N9、E3、R11、K10、L11、T9引脚分别与无线USB模块CYWUSB6935的第14、21、22、23、24、25、33引脚相接，协调器节点定时唤醒传感器节点，处理、存储传感器节点上传的抽油机工况参数，同时兼作ZigBee/TD-SCDMA网关；ZigBee协调器节点通过TD-SCDMA无线模块TDM330接入TD-SCDMA公网，远传抽油机的重要工况参数，抽油机远程监测中心通过Internet与运营商的GGSN网关相连，实时在线接收抽油机传感器网络上传的重要工况参数；一般工况参数巡检员手持无线USB采集器通过无线USB模块CYWUSB6935，定时进行现场采集，采用离线方式汇总至抽油机远程监测中心。

4.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络和TD-SCDMA的抽油机远程监测系统，其特征在于所述的ZigBee无线传感器网络的传感器节点包括传感器模块、ZigBee模块CC2430和电源管理模块；传感器模块与CC2430的数据处理模块相连，CC2430的数据处理模块与射频模块相连，电源管理模块分别与传感器模块和ZigBee模块CC2430相连，ZigBee协调器节点唤醒传感器节点后，传感器节点的传感器模块采集抽油机工况参数，采集的抽油机工况参数经A/D转换发送至ZigBee协调器节点。