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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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无线传感器网络的设计和实现

先生Nawale中华民国,Prof. Mrs. Joshi S.G.
  1. 我(VLSI和嵌入式系统),Vishwabharati Academya€™工程学院,Ahmednagar, MS,印度
  2. 煤斗,E&TC学系Vishwabharati Academya€™工程学院,Ahmednagar, MS,印度
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文摘

大多数石油抽油机(作品)在油田使用手动控制。在本文中,基于网络的自动控制提出了含油率管理。这个顺序提出网络可以实现自动数据传感、自动故障检测、远程数据传输、智能数据组织和管理、自动故障报警、自动行程调整和国家通过GSM短消息服务(SMS)报告。具体来说,提出了基于网络的自动控制系统包含四个部分:1)第一级传感器(FLS)数据传感;2)开发的智能传感器(ISs),第二层次的传感器,对数据存储和初级加工;3)数据传输的通信协议;和4)基于软件的网络中心数据处理、数据管理、故障检测、远程行程调整,GSM短信等等。在本文中,我们重点描述的设计和报告的基本实验结果提出系统的油井。

索引词
无线传感器网络、智能。

介绍
在这个项目中,一个基于传感器网络的智能系统isproposed和申请远程油井健康监测andautomatic油泵运控制。developingthis系统的动机是由于石油explorationand石油钻井的特殊性质,大部分的石油抽油机(OPU1)分布在荒山,山脉和沙漠,和现有的油泵运系统仍然采用手动控制。Existingmanual控制系统有三个明显的缺点。
含油率管理员要经常去oilfieldto检查含油率状态及其健康分析数据收集。为了恶劣的油田环境,尤其是在寒冷和下雪时颗wholeoilfield蔓延,很难有效地管理和维护allOPU手动。
为含油率巨大duringtheoil-pumping过程能耗。特别是在贫瘠的油井,powerwastage非常高,因为每个油泵运不是filledunder这样的条件,因此石油产量大大滴即使含油率注入中风仍然很高。,sincean管理员负责油井,anOPU故障reasonabletime很难定位和修复,使石油产量下降。
在这个项目中用于监控oifield的参数。当我们填当时油罐不同参数对控制系统的影响。第一个参数是需要高是由于运动开始。油压也意味着石油流经管道.Aslo是重要的监测油箱的油位。所有信息都需要发送到控制站因为我们想监控参数。
参数信息发送到控制站通过使用无线个域网节点。无线个域网是一种新的无线技术使用2.4 GHz频段有IEEE 802.15.4a协议。当我们从无线传感器网络接收这些信息我们想监控parametrs &控制这个参数无线远程站形式。对于这个应用程序,应该保持它的数据库保留的记录参数。[1]

二世。IMPLEMENTAION
答:网络TopologyAnd系统描述
图1显示了该网络拓扑结构,即整个系统架构,其中包括fls的,第二个层次传感器,即开发智能传感器(ISs)和网络中心。这个提议网络可以保证一个网络中心可以同时管理和维护在图1中,数百名fls的用于数据传感的含油率,whichconvert所有测量电信号传输到。当收到传感数据,一方面,可能是继电器传感数据通过无线通信网络中心;另一方面,可能是初步处理遥感数据,报告重大典型故障和输出信息,如最大、最小和平均传感数据等等。的
的详细功能说明如下
•Elematary遥感数据的处理,如计算最大值、最小值和平均值;
•通过开发含油率遥感数据的无线传输通信协议;
•通过变频器功率效率自电力频率越低,电机,越慢越小中风的含油率;
•重大故障检测,如缺失阶段和过电流;
•继电保护,电源将被切断阶段缺失或过载发生时;
图像
b . FLS的,之间的沟通
一群FLS的在计划的系统包括一个负载传感器、角度传感器、电压传感器、电流传感器和油压传感器,主要包含两个部分:设计控制董事会和变频器。五种传感数据从FLS的是进口的。通常是传输油井的静态参数(在初始阶段),重大故障报告(如果有必要),动态传感数据和基本处理数据直接TLS。作为一个特例,当之间的无线通信和TLS失败,其相邻的是发送数据中继传输TLS。[2]
另一方面,当收购TLS泵冲程调整命令,控制董事会执行这个命令通过运输相应的控制逻辑的变频器[2],[3],它有能力改变电源频率以及含油率的中风。

三世。硬件设计FORINTELLIGENT传感器
答:传感模块:
传感模块包含负载传感器、角度传感器、电压传感器、电流传感器、油压传感器和相应的处理电路,负载传感器用来获得瞬时负载的光杆。角传感器用于测量瞬时含油率横梁的倾向。电压传感器和电流传感器用于测量电源的瞬时电压和电流,分别。机油压力传感器用于测量油管的油压。
规范和测量精度的fls的说明如下:
负荷传感器:0−150 kn,准确率5%;
角传感器:0 2−π和准确率5%;
电压传感器:0−500 v和准确性5%;
电流传感器:0−50和准确性5%;
机油压力传感器:0−150 kn, accuracy5%。
b .继电保护模块:
继电保护模块包括断路器、接触器和连接电路。雷竞技网页版此模块用于检测电机
c接口模块:
接口模块包括4×4键盘,128×64 LCD、标志灯、蜂鸣器、电源开关,启动按钮,停止按钮。这个模块是员工之间的接口,可以启动或停止的含油率,含油率可以改变的中风,含油率参数可以预设,遥感数据可以查询dand可以获得的故障信息。
d .变频器模块:
变频器模块包含变频器制动电阻器。一方面,这个模块可以实现软启动电机,减少侵入含油率和运动。另一方面,这个模块可以调整电动机转速根据CPU的接收到的命令,含油率调整的中风和保存。
e .无线通信模块:
无线通信模块是由一个电台和八木天线。9针RS232串行是用于CPU和电台之间的联系。遥感数据和含油率参数被发送到网络中心通过这系列和八木天线。[2][3]

四、系统描述FLS的,
在图2 fls的在我们的系统包含负载传感器、角度传感器、电压传感器、电流传感器和油压传感器,包括控制板和变频器。通过fls的传感数据输入。自动传输传感数据,含油率参数和故障检测到网络中心每20分钟,除非某些重大故障发生时电源切断。另一方面,当获得命令从网络中心通过无线通信。
图像
图像
如图3所示(一个),一旦启动,系统硬件和软件的初始化开始。系统初始化后,系统将发送某些我们的任务之一。图3 (b)说明了4的优先任务,收集数据的优先级最高,其次是数据的基本处理,其次是系统扫描和去年是接口。

六。结论
通过使用无线个域网技术可以发送和接收的所有信息没有任何intervation任何环境条件。这意味着没有问题的视线。,因为ARM7微控制器的系统响应我们很好。本文基于传感器网络的油井远程healthmonitoring和智能控制系统提出了油田forOPU管理。这个提议的系统组成,threelevel传感器:FLS的,是和TLS。TheFLS一直用于油井的数据传感、includinga载荷传感器、角度传感器、电压传感器、电流传感器和油压传感器为每个油井。

承认
本文的目标是设计“设计和实现无线传感器网络”。已成功实现的函数。我想给我的上司,我真诚的感激感谢密度小姐的Joshi教授作为我的导师的论文工作;她试着最好的帮助我。没有她的帮助和指导我不能把理论付诸实践。另一方面,我要感谢我所有的家人和朋友永远支持和精神动力。

引用