LoRa通信及其在油田监控系统中的应用

发布时间：2021-03-28 10:05

　　在综合分析油田生产业务传输需求的基础上,提出了采用基于TDMA的LoRa组网通信方式,通过划分不同时隙区分不同的数据传输业务,以实现无冲突的上行数据通信以及较低的下行通信延迟,提高带宽利用率及整体网络通信QoS。基于该组网通信方式,将LoRa应用到油田监控系统中,介绍了系统架构、网关和节点的软硬件设计。现场应用表明,系统具有功耗低、抗干扰能力强、通信距离长等特点,适合地形地貌复杂的油田进行远距离、低速率传输生产数据的应用场景。 

【文章来源】：西安石油大学学报(自然科学版). 2020,35(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

网关任务划分

TDMA系统中,时隙的划分若过小,网络整体实时性好但效率低,若过大又不能保证下行通信的实时性。根据油田业务传输需求,考虑到LoRa低速率以及低功耗的特点,以3 s作为一个时隙。同时采取差异性的服务机制对时隙进行区分,这3 s的时隙又划分为前1 s的主动上报时隙,1 s的唤醒时隙,后1 s的竞争时隙,如图1所示。(1)主动上报时隙。

CAD唤醒

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于物联网的稠油注采柱塞泵状态监控系统[J]. 张乃禄,张茹,陈雷,黄伟,叶泉浩.  西安石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]LoRa无线网络MAC层TDMA时隙分配协议研究[J]. 李民政,资文彬,王浩.  计算机工程. 2019(09)
[3]LoRa无线技术在油田数字化建设中的应用研究[J]. 张晓莉,栾义国,张文军.  油气田地面工程. 2017(12)

硕士论文
[1]LoRaWAN协议在油气田井口无线仪表中的应用研究[D]. 杨宏兴.西安石油大学 2019
[2]长庆油田偏远油井生产监控与管理平台应用研究[D]. 李清馨.西安石油大学 2018
[3]基于LoRa的无线自组网MAC协议研究[D]. 柳永波.西安电子科技大学 2017
[4]面向能耗均衡的低占空比MAC协议研究与设计[D]. 吴昊.山东大学 2015



本文编号：3105362