原创 zigbee油井无线低功耗远距离监测与控制系统5公里区域

一、需求说明：

　　北32井区油井组网需求说明：

　　北32井区周围地形较为平坦。有抽油井14口（北32、北403、北404、B4212、BD4195、BD4233、BD4235、BD4255、BD4256、BD4273、BD4275、BD4293、BHW01、BHW02），，现需要进行对该井区进行远程数据采集和监控，目前只考虑本区块Zigbee网络组网。

　　

　　二、解决方案：

　　1、拓扑图：

　　

　　Ø 根据项目需求，北32井区14口油井平面距离在2km以内，为开阔面。可选用上海数传公司SC8836B DSSS 2.4G 无线（收发）数据采集模块（参数见后）。

　　Ø 因平面距离在2km之内，SC8836（3km~5km）完全能够满足此范围内覆盖，可采用星形结构组网，组网结构简单，传输速度快。

　　Ø 油井采用RS485(RS232)与数据采集模块对接。

　　Ø 为保证通讯的稳定性及抗干扰性，建议在油井现场架设11db全向中馈天线。

　　Ø 现场供电可采用外接电源或太阳能供电。

　　Ø 数据采集前端设备采用RS485(RS232)与计算机互联。或直接通过SC8836B将数据通过移动互联网（GPRS/CDMA）传送至远端监控中心。

　　2、现场安装示意图：

　　

　　Ø 油井数据采集终端与zigbee数传模块采用RS485数据线链接，最长200m。

　　Ø 加装全向天线，天线与zigbee模块馈线尽量短，不超过1m。

　　Ø 全向天线离地应为5~7m

　　3、SC8836数据采集模块简介

　　

　　主要指标：

　　• 频率：2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个信道 32/64位 PN 码

　　• 接收灵敏度：-100 dBm

　　• 输出功率：可达 20dBm

　　• 控制单片机配置： Atmega88 或 MSP430

　　• 自身通信距离： 3000 米（天线高度8米以上，无阻挡）

　　• 传输速率： 250 kbits/sec， 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可设置

　　• 直序扩频： DSSS通信方式，抗干扰力强，保密性高;

　　• 高集成度，只有很少分离元器件，可靠性高，低成本

　　• 直序扩频可重新设置基带相关系数

　　• 提供RS232或RS485 接口；

　　• 12-MHz 输入时钟运行

　　• 休眠电流：10 µA

　　• 集成 64-bit 厂家 ID 编号

　　• 最大接收信号 –20 –6 dBm

　　• 具有测量点电池电压功能

　　• 工作温度 –40° to 85°C

　　• 发射电流：约 300 mA

　　• 接收电流：约 30 mA

　　• 工作电压 1.8 V to 3.6V (一般为可充电电池，或220V电源)

　　• 天线类型：外接天线

　　• 数据速率：250kps （DSSS模式） 1Mps (GFSK模式)

　　• 晶振启动时间：1mS

　　• 频综稳定时间：100uS

　　• 收发转换时间：30uS (发射 => 接收 & 接收 => 发射)

　　• 模块尺寸：65 X 30 mm x 6 mm (可根据用户需要尺寸进行设计)

　　• 典型应用：远距离数据传输模块，数据中继模块等；

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　　林先生