基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的油田數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

3.2.3 數(shù)據(jù)突發(fā)上行

數(shù)據(jù)突發(fā)上行發(fā)生在特殊情況下，這些情況是指某種傳感器數(shù)據(jù)超過設(shè)定閾值、太陽能板長(zhǎng)時(shí)間失去電壓(即可能損壞)、可充電電池?zé)o法充電(即可能損壞)、保護(hù)殼體被異常打開等等。這種情況下，常規(guī)節(jié)點(diǎn)即主動(dòng)發(fā)起通信，傳送相關(guān)的數(shù)據(jù)。

3.2.4 命令下行

命令下行是指數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或指定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，其工作流程如圖6所示。對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，采用廣播模式;對(duì)指定節(jié)點(diǎn)設(shè)定時(shí)，采用點(diǎn)播模式。

4 實(shí)驗(yàn)

電源關(guān)乎整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存能力，電源問題至關(guān)重要，本文設(shè)計(jì)的太陽能電池DC/DC轉(zhuǎn)換效率在輸入電壓20 V、輸出功率0.5 W時(shí)為80.6%，在同樣輸出功率，6 V輸入電壓時(shí)效率達(dá)95.1%。

板載的Li離子電池容量為3 000 mAH，經(jīng)實(shí)驗(yàn)估計(jì)，節(jié)點(diǎn)每分鐘采集一組流量計(jì)數(shù)據(jù)，完全不用太陽能板能持續(xù)工作20天。搭載2 W單晶硅，在滿足節(jié)點(diǎn)工作之外，能在10 h完全將電池充滿。

在采油廠、井場(chǎng)類似的環(huán)境下，節(jié)點(diǎn)之間以250 kb/s的速度通信時(shí)，距離在70～100 m，因而覆蓋一個(gè)井場(chǎng)范圍內(nèi)的所有的被測(cè)物，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)大概2～3跳即可以。

5 結(jié)論

針對(duì)采油廠建設(shè)數(shù)字油田的實(shí)際需要及現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，本文提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的油田數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，本網(wǎng)絡(luò)具有布置簡(jiǎn)單、建設(shè)維護(hù)運(yùn)行成本低、無需額外供電等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)初步試驗(yàn)表明，此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。