文档介绍：分类号 TP277 号学 2009005001
级密
硕士学位论文
题目基于 ZigBee 的油田监控系统
无线组网技术应用研究
姓者作名杨鹏
指导教师姓名、职称孟开元副教授
学科(专业)名称计算机应用技术
提交论文日期 2012 年 5 月 20 日
学位论文创新性声明
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果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他
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或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做
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申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
论文作者签名:____________ 日期:____________
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学。
论文作者签名:__________ 日期:__________
导师签名:__________ 日期:__________
I
中文摘要
论文题目:基于 ZigBee 的油田监控系统无线组网技术应用研究
专业:计算机应用技术
硕士生:杨鹏(签名)
指导教师:孟开元(签名)
摘要
在我国,油田现场大多远离城市,并且处于恶劣的露天环境中,交通和信息交流极
不方便,油井位置又相对分散。因此,对油田现场实行远程自动化监控和管理具有十分
重大的现实意义。
ZigBee 是一种新兴的近距离、低速率、低成本、低功耗的无线网络技术,它具有很
强的自组织能力和很高的安全性,非常适合应用于无线传感器网络中。本课题设计了基
于 ZigBee 技术的油田监控系统,并且实现了无线组网功能。系统以低功耗的 MSP430F149
单片机作为控制和处理核心,通过传感器对油井口的温度、压力等示功信息进行采样和
分析,并将结果进行模数转换后送给无线射频模块 XBee Series 2,然后通过 ZigBee 网
络发送到上级设备或网关,最后通过 GPRS/CDMA 模块将采集到的数据发送给远程监控
中心。使工作人员能够准确地掌握抽油井的工作状况并及时发现问题,从而将生产调度
指令反馈到第一线。系统的 ZigBee 网络采用自动组网方案,优点在于易于实现、组网灵
活、成本低廉并且开发周期短。由于系统需要在野外长期稳定地工作,而几乎所有的节
点设备均采用锂电池供电,因此如何降低系统功耗必须纳入考量范围。本设计在硬件上
采用了低功耗的器件和设计方法,在软件上使用了中断和休眠方式。
为了达到工业现场对数据传输的可靠性要求,对系统功能进行了测试分析,并验证
了节点间的自组网功能和通信的稳定性。本文设计的无线传感器网络具有广泛的应用前
景,可以很容易地移植到其他监控领域中。
关键词:ZigBee;无线传感器网络;无线组网;数据采集
论文类型:应用研究
II
英文摘要
Subject : Applied Research for working Technology of Oilfield
Monitoring System based on ZigBee Protocol
Speciality : Computer Application Technology
Name : Yang Peng (signature)
Instructor : Meng Kaiyuan (signature)
ABSTRACT
In China, the oilfields are mostly away from the city, and in the harsh outdoor
environments. Transport and exchange of information are extremely inconvenient, and the oil
wells’ locations are much dispersed. Therefore, remotely automated monitoring and
management is of great practical