一种基于Zigbee技术的转油站点无线网络监控系统的制作方法

本实用新型涉及油气田数字化领域，具体涉及一种基于Zigbee技术的转油站点无线网络监控系统。

背景技术：

油气田数字化改造已经成为一个趋势，站内井场集输系统、水处理、消防系统等内容的生产过程监视和管理，实现重要生产过程的数字化自动控制，可以达到减轻员工劳动强度、提高油田管理水平的目的。目前无线网络在井场已经成熟广泛的应用，无线网络的稳定性也达到了业内专业人士的认可。

目前各转油站点使用的仪表以有线为主，存在生产成本过高，施工复杂，安装不方便等一系列的问题。而且各转油站点数字化改造最大的弊端是站内开挖电缆沟较多，各种相关的工艺改造经常会破坏埋地线缆，导致数字化系统无法正常运行。遇到线缆破坏，系统维护起来也比较麻烦，甚至有些大型转油站点经过多次维护改造埋在地下的线缆到处都是，同时也隐藏了不少安全隐患。

技术实现要素：

为了克服目前各转油站点使用的仪表以有线为主，存在生产成本过高，施工复杂，安装不方便等一系列的问题，本实用新型的目的在于提出一种基于Zigbee技术的转油站点无线网络监控系统，无需大量开沟放缆。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。

一种基于Zigbee技术的转油站点无线网络监控系统，包括转油站点信息采集装置和数据接收显示装置；所述转油站点信息采集装置包括加热炉组信息采集装置、注水泵组信息采集装置、水管线组信息采集装置以及过滤器组信息采集装置；所述加热炉组信息采集装置包括依次连接的加热炉传感器组和第一ZigBee无线通讯模块；注水泵组信息采集装置包括依次连接的第一无线RTU和第二ZigBee无线通讯模块；水管线组信息采集装置包括依次连接的第二无线RTU和第三ZigBee无线通讯模块；过滤器组信息采集装置包括依次连接的流量传感器和第四ZigBee无线通讯模块；所述第一ZigBee无线通讯模块和第四ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一网关；所述第二ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一第一路由器，所述第一路由器连接所述网关；所述第三ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一第二路由器，所述第二路由器连接所述网关；所述网关通过RS232串口模块连接所述数据接收显示装置。

优选的，所述第一ZigBee无线通讯模块、第二ZigBee无线通讯模块、第三ZigBee无线通讯模块以及第四ZigBee无线通讯模块为CC2430模块。

优选的，所述加热炉传感器组包括用于采集加热炉出口温度信息的无线温度传感器；采集加热炉出口压力和分离器罐线压力的无线压力变送器；所述无线温度传感器和无线压力变送器内分别内置有一第一ZigBee无线通讯模块。

优选的，所述网关包括ZigBee协调器和RS232转发模块，以及连接于ZigBee协调器与RS232转发模块之间的数据转换模块；所述第一ZigBee无线通讯模块、第四ZigBee无线通讯模块、第一路由器和第二路由器分别通过ZigBee无线网络与所述ZigBee协调器通讯。

优选的，所述RS232串口模块包括设置于数据接收显示装置上的RS232接口；一端连接于RS232接口的RS232通信电缆；RS232通信电缆另一端连接RS232转发模块。

优选的，所述数据接收显示装置为PLC控制器，所述PLC控制器还连接有远程终端。

优选的，所述远程终端为手机、平板、笔记本中的一种或者多种。

本实用新型的有益优点：

1、本系统利用Zigbee无线传输数据技术，对转油站点使用无线仪表的监测点从有线数据传输到无线数据传输的改造，建立起一套基于Zigbee技术的转油站点无线网络监控系统，安装无需布线，组网灵活，具有降低生产成本，方便施工、安装、维护的优点，可以有效节省人力和物力。

2、通过PLC和远程终端的结合，实现相关人士对各测点数据的实时在线远程监测，具有更好的实时性和准确性。

附图说明

图1种本实用新型提供的一种基于ZigBee技术的转油站点无线网络监控系统实施例1的结构框图。

图2为本实用新型提供的一种基于ZigBee技术的转油站点无线网络监控系统中网关和RS232串口模块的连接结构框图。

图中：1-加热炉组信息采集装置；2-注水泵组信息采集装置；3-水管线组信息采集装置；4-过滤器组信息采集装置；5-数据接收显示装置；6-RS232串口模块；7-网关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种基于ZigBee技术的转油站点无线网络监控系统，包括转油站点信息采集装置和数据接收显示装置；所述转油站点信息采集装置包括加热炉组信息采集装置1、注水泵组信息采集装置2、水管线组信息采集装置3以及过滤器组信息采集装置4；所述加热炉组信息采集装置1包括依次连接的加热炉传感器组和第一ZigBee无线通讯模块；注水泵组信息采集装置2包括依次连接的第一无线RTU和第二ZigBee无线通讯模块；水管线组信息采集装置3包括依次连接的第二无线RTU和第三ZigBee无线通讯模块；过滤器组信息采集装置4包括依次连接的流量传感器和第四ZigBee无线通讯模块；所述第一ZigBee无线通讯模块和第四ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一网关7；所述第二ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一第一路由器，所述第一路由器连接所述网关；所述第三ZigBee无线通讯模块通过ZigBee网络连接一第二路由器，所述第二路由器连接所述网关；所述网关7通过RS232串口模块6连接所述数据接收显示装置5；

其中，第一无线RTU和第二无线RTU为转油站点现有的装置，在此不再详细描述。

其中，ZigBee网络是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

本实用新型所述的一种基于ZigBee技术的转油站点无线网络监控系统，其工作原理：加热炉传感器组可以采集加热炉测点位置的温度、压力信息并通过第一ZigBee无线通讯模块和ZigBee网络将采样数据汇聚到网关7，网关7再将汇聚数据进行分析处理，传送给数据接收显示装置5。第一无线RTU可以采集注水泵测点位置的开停状态、流量控制参数、电压以及电流参数，并通过第二ZigBee无线通讯模块和ZigBee网络将采样数据汇聚到第一无线路由器，第一无线路由器将采样信息传输给网关7，网关7再将汇聚数据进行分析处理，传送给数据接收显示装置5。第二无线RTU可以采集水管线测点位置的压力、流量参数，并通过第三ZigBee无线通讯模块和ZigBee网络将采样数据汇聚到第二无线路由器，第二无线路由器将采样信息传输给网关7，网关7再将汇聚数据进行分析处理，传送给数据接收显示装置5。流量传感器可以过滤器测点位置的流量信息并通过第四ZigBee无线通讯模块和ZigBee网络将采样数据汇聚到网关7，网关7再将汇聚数据进行分析处理，传送给数据接收显示装置5。数据接收显示装置5主要负责对汇聚数据的再处理，以实现数据的实时显示、存储、导出、打印等。

实施例2

在实施例1的基础上，所述第一ZigBee无线通讯模块、第二ZigBee无线通讯模块、第三ZigBee无线通讯模块以及第四ZigBee无线通讯模块为CC2430模块，CC2430模块是美国TI公司推出的全新概念新一代ZigBee无线单片机系列芯片，具有通讯距离远、抗干扰能力强，组网灵活等优点和特性，可实现多设备间的数据透明传输。CC2430可工作在2.4GHz频段，采用低电压(2.0～3.6V)供电且功耗很低(接收数据时为27mA，发送数据时为25mA)，其灵敏度高达-91dBm、最大输出为+0.6dBm、最大传送速率为250kbps，完全可以满足多节点转油站点数据传输的有需求。

实施例3

在实施例1的基础上，所述加热炉传感器组包括用于采集加热炉出口温度信息的无线温度传感器；采集加热炉出口压力和分离器罐线压力的无线压力变送器；其中，所述无线温度传感器和无线压力变送器内分别内置有一第一ZigBee无线通讯模块。

采用无线温度传感器采集加热炉出口温度，采用无线压力变送器采集压力，并将采集到的温度和压力信息无线传输给网关7，再将数据通过RS232串口模块6传输到所述数据接收显示装置5。

实施例4

在实施例1的基础上，所述网关7包括ZigBee协调器和RS232转发模块，以及连接在ZigBee协调器与RS232串口模块之间的数据转换模块；所述第一ZigBee无线通讯模块、第四ZigBee无线通讯模块、第一路由器和第二路由器分别通过ZigBee无线网络与所述ZigBee协调器通讯，所述ZigBee协调器收到ZigBee无线通讯模块发送的信息后通过数据转换模块传输给RS232转发模块，更好的保证信息的实时性传输。

实施例5

在实施例4的基础上，如图2所示，所述RS232串口模块6包括设置于数据接收显示装置5上的RS232接口；一端连接于RS232接口的RS232通信电缆；RS232通信电缆另一端连接RS232转发模块。

实施例6

在实施例1的基础上，所述数据接收显示装置5为PLC控制器，PLC控制器采用西门子S7-300系列PLC控制器。

所述PLC控制器还连接有远程终端。所述远程终端为手机、平板、笔记本中的一种或者多种。通过远程终端实时查看转油点各个数据参数，实现设备的远程监控。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。