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我国有着十分丰富的油田资源,但由于油田特殊的地理环境以及油井之间间隔远近不一,导致了油田现场的通讯设备分布散乱,从而增加了现场施工和维护人员的工作难度,也大大提高了采油成本。另外,油田现场安装有大量的仪表传感器,当仪表传感器的程序需要更新时,需要将仪表拆卸,下载完程序后再安装,这样不仅仪表的密封性无法保证而且也增大了维护成本,导致油田数据采集系统的建设费用较高,不利于油田的信息化建设和现场抽油机的管理。本文针对以上存在的问题,提出并设计了油田数据采集系统,该系统是一种基于WSN(无线传感器网络)的油田无线采集系统,不但具备远程终端数据自动采集和无线传输功能,而且能够用来实现油田的远程监控,在无线采集的基础上又利用MSP430单片机的存储机制和ZigBee技术相结合,实现了仪表传感器程序的无线下载功能,不但降低了采油成本,也提高了生产效率。通过对油田数据采集系统进行分析,本文引入了基于IEEE802.15.4(一种专门用于低速率无线个人局域网的协议)标准的ZigBee短距离通讯技术,并且采用了传感器的无线组网与数据传输的方式,实现了多台传感器设备数据的无线采集与传输功能。通过对无线网络中的所有ZigBee节点组网的过程的描述,分析了不同类型的节点设备的特点及其加入网络的方式,不仅研究了ZigBee网络的协议栈和拓扑结构,并在此基础上完成了传感器与RTU之间的通讯协议。本文中的数据采集系统采用MSP430F149单片机、ZigBee模块和多种传感器以及其它器件搭建采集节点、网关节点和手操器设备,油田现场传感器和RTU之间利用ZigBee网络和专门软件来实现仪表传感器的参数配置、命令发送来完成数据采集和传输,并且RTU在通过GPRS网络或者光纤直接将数据发送到监控室,就能够实现远程监控的功能。本课题相比传统的油田数据采集系统具有如下两大特点：一是将ZigBee技术应用到了油田数据采集系统中,将有线仪表改造成无线,节约了现场布线的成本；二是利用ZigBee技术和单片机的存储机制实现了仪表传感器程序现场的无线下载功能,在此基础上又着重探讨研究了无线下载过程中的安全性与可靠性,采用了加密芯片来保证无线传输过程中的安全性。