[实用新型]基于ZigBee无线传感器网络的油田示功仪

说明书

技术领域

本实用新型属于油田自动化测控领域，具体涉及一种基于ZigBee无线传感器网络的油田示功仪。

背景技术

油井是油田最小的生产单位，大大小小的油田是由这些成百上千，相距几十米到几百公里的油井组成。在采油过程中，油井测控装置的功耗和环境适应能力，直接影响测控装置的使用周期与维护成本，这对及时准确掌握油井的各种参数，了解油井的运行情况，降低采油的成本至关重要。

短距离无线通信技术指通信范围在100m线通信技术，主要分为无线电波、光波、红外线3种方式。目前可用于工业领域的短距离无线通信技术主要有：红外数据传输(IrDA)、无线局域网802.11b(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)、无线传感器网络(ZigBee)技术等。这些技术各有特点和适用范围，针对油田监控网络来说红外线最大缺陷在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，并且中间不能有阻挡，由于油田监控分布广，布局复杂，各种设备以及来往人员较多，所以红外技术用于油田监控不可行。而无线局域网802.11b(Wi-Fi)它的过大功耗对于抛弃了电源线而使用电池供电的无线传感器而言是个致命的缺陷。并且，对于现场传感器而言，传输参数的数据量很小，根本不需要高速、高功耗、高成本的技术。蓝牙提供的传输速率依然太高(代价就是能量消耗，是电池更换周期变短)，没有考虑到传感器采集数据量很小的需求，所以也不是一种可行的技术。

传统的油井无线监控系统大多采用集群电台、GPRS/CDMA模式，由于移动通信基站系统建设费用昂贵，只能覆盖在用户较集中的地方，而许多油田地域偏僻、人烟稀少，导致无法覆盖或者信号相对较差。

由此，结合油田测控网络的实际需要，采用基于ZigBee无线传感器网络技术是各种技术中的首选。ZigBee是一种新兴的近距离、低成本低功耗的无线网络技术，基于IEEE 802.15.4标准协议。主要适合用于自动控制和远程控制领域，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、功耗低的基于ZigBee无线传感器网络的油田示功仪。

实现本实用新型目的的技术方案是一种基于ZigBee无线传感器网络的油田示功仪，包括传感器模块、与传感器模块相连的无线RF模块、与传感器模块和无线RF模块相连的电源模块，所述传感器模块包括载荷传感器、加速度传感器，所述无线RF模块包括主控芯片、与主控芯片相连的信号调理电路、与主控芯片相连的实时时钟电路、与主控芯片相连的通讯接口电路、与主控芯片相连的看门狗电路，所述载荷传感器和加速度传感器分别与所述信号调理电路相连接。

进一步，所述无线RF模块还包括Flash存储器和电源控制电路，所述Flash存储器、电源控制电路分别与所述主控芯片电连接。

进一步，所述通讯接口电路包括RS232接口电路和RS485接口电路。

进一步，所述电源模块包括太阳能电池、充电电路、与太阳能电池和充电电路相连的输入稳压电路、与输入稳压电路输出端相连的充电锂电池电路、与充电锂电池电路相连的输出稳压电路，所述输出稳压电路分别与所述传感器模块、无线RF模块电连接。

进一步，所述电源模块包括与所述充电锂电池电路电连接的电量检测电路。

本实用新型具有积极的效果：

本实用新型的结构简单，采用了高测量精度的加速度传感器，可有效的提高精度，降低功耗和成体，采用载荷传感器，可有效提高传感器的适应环境温度，而且有很好的稳定性好防水性，采用的无线RF模块，增强了抗干扰性能又降低了功耗。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

(实施例1)

图1显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的电路结构示意图。