基于宽带无线技术的油田物联网通信系统研究

发布时间：2017-04-14 20:15

  本文关键词：基于宽带无线技术的油田物联网通信系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线专网是油田物联网体系和数据信息采集系统信息交互的主要通信通道之一,其覆盖能力、系统容量、安全稳定是确保通信实时性、可靠性和信息采集准确性、安定性的基础保证。目前普遍采用的McWiLL单网无线专网无法很好地迎合油田物联通信的要求。本论文提出使用McWiLL无线技术协同WSN无线传感网络技术对现有油田通信网络进行优化升级改造,采用McWiLL宽带无线网与WSN无线传感网进行混合组网,以弥补单网运作通信效率的不足,提高油田物联通信网系统性能。本论文在分析油田通讯网发展现状的基础上,首先从油田通讯专网中应用的无线通讯技术出发,通过比较几种通信技术的优缺点判断出McWiLL无线技术较好,故运用其为主系统进行专网组网。然后,在McWiLL无线网技术的基础上提出详细的组网方案,运用WSN无线传感技术混合组网,并设计给出了详细的专网建设方案以及油田宽带无线专网的安全保护策略。最后,本论文根据应用环境及组网方案进行了油田无线专网数据采集系统的设计；在硬件环境的基础上给出了各模块实现方案及整体硬件设计方案；然后在硬件架构的基础上分析了软件功能架构,并给出了中转站无线收发通信流程及远程终端的设计方案。
【关键词】：油田物联网 专网 McWiLL 数据采集系统
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE46;TN929.5;TP391.44
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状分析10-11
• 1.3 主要工作和内容安排11-13
• 第2章 油田物联网通信需求分析13-20
• 2.1 引言13
• 2.2 油田光纤有线专网13-14
• 2.3 油田物联网无线通信技术14-16
• 2.3.1 GPRS和CDMA无线公网14-15
• 2.3.2 McWiLL无线宽带专网15
• 2.3.3 TD-LTE宽带无线专网15
• 2.3.4 WSN无线传感器网络15-16
• 2.4 油田物联网通信技术比较16
• 2.5 各类通信网对油田通信的适用性分析16-17
• 2.6 油田无线宽带专网建设必要性分析17-19
• 2.7 本章小结19-20
• 第3章 油田宽带无线专网混合组网方案设计20-37
• 3.1 引言20
• 3.2 组网设计原则20-21
• 3.3 油田宽带无线专网混合组网架构设计21-23
• 3.3.1 专网网络结构设计21-22
• 3.3.2 专网网络协议栈设计22-23
• 3.4 油田宽带无线专网网络应用方案设计23-27
• 3.4.1 语音调度业务23-25
• 3.4.2 数据采集业务25
• 3.4.3 油井视频监控业务25-26
• 3.4.4 业务数据流分析及业务流程26-27
• 3.5 油田宽带无线专网安全保护策略设计27-31
• 3.5.1 安全数据管理28-29
• 3.5.2 接入安全策略29-30
• 3.5.3 业务安全策略30-31
• 3.6 油田宽带无线专网混合组网建设方案设计31-33
• 3.6.1 IP地址规划32-33
• 3.6.2 混合组网接入设计33
• 3.7 油田宽带无线专网网络部署方案设计33-36
• 3.7.1 网络布设规划设计33-34
• 3.7.2 业务数据与容量估算34-36
• 3.8 本章小结36-37
• 第4章 油田物联网无线数据采集系统设计37-51
• 4.1 引言37
• 4.2 设计原则37-38
• 4.3 硬件设计方案38-42
• 4.3.1 主控模块设计39-41
• 4.3.2 外围模块设计41-42
• 4.4 软件设计方案42-45
• 4.4.1 远程终端无线收发通信流程44
• 4.4.2 中转站无线收发通信流程44-45
• 4.5 数据采集系统在油田中的实际应用45-50
• 4.5.1 油井无线数据回传45-46
• 4.5.2 计量间无线数据回传与远程控制46-47
• 4.5.3 中转站无线数据回传47-48
• 4.5.4 配注间无线数据回传与远程控制48-49
• 4.5.5 注水井无线数据回传与远程控制49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 结论与展望51-52
• 参考文献52-55
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-56
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作56-57
• 致谢57-58
• 作者简介58

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