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摘 要：在錄井無線數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸采用無線方式，系統(tǒng)采用太陽能供電，一方面要保證數(shù)據(jù)準確性，同時要降低系統(tǒng)功耗。本文的設(shè)計采用2.4GHz的XStream無線數(shù)傳電臺實現(xiàn)實時、可靠傳輸。介紹了錄井無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的整體設(shè)計方案、無線電臺的選型和錄井無線數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議，并對電臺的功耗和數(shù)據(jù)傳輸進行了測試�，F(xiàn)場應(yīng)用表明，無線傳輸系統(tǒng)能夠低功耗、高可靠性的穩(wěn)定工作，完全滿足錄井現(xiàn)場的數(shù)據(jù)傳輸要求。
引言
在傳統(tǒng)的石油錄井工業(yè)中，數(shù)據(jù)信號傳輸是采用“一對一”方式的RS-485總線傳輸，技術(shù)含量低、通用性差、可靠性低。近年來，基于現(xiàn)場總線的數(shù)據(jù)傳輸方式得到發(fā)展，國內(nèi)外先后出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線（Lon Works、CAN等）的錄井儀器設(shè)備�，F(xiàn)場總線技術(shù)的使用一定程度上減小了布線工作量，但由于有線供電的需要，也無法大量減少布線。而且，必須在開鉆前鋪設(shè)好通訊線路和供電線路，在井場搬遷過程中拆卸和安裝工作量大，容易導致設(shè)備的損壞。特別是小型錄井儀，主要應(yīng)用于生產(chǎn)井，測量參數(shù)較少，鉆井周期較短，這樣傳感器的拆裝工作就顯得尤為繁瑣。根據(jù)小型錄井儀的應(yīng)用特點，將短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)[1]引入錄井數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，取代井場上工程參數(shù)短距離有線線纜傳輸，可以避免以上所述的各種弊端。
無線傳輸方式與無線電臺的選擇
在錄井工程中，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場情況的不同，現(xiàn)場傳感器與儀器房之間的距離在幾十米到幾百米不等，屬于短距離無線通信。目前可應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的短距離無線通信技術(shù)主要有：紅外線數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)、無線局域網(wǎng)802．11 h(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)、ZigBee和超寬帶無線電(UWD)等[2]，這些技術(shù)各有特點和適用范圍。
紅外線數(shù)據(jù)傳輸不受無線電干擾，不需要申請頻率，但它是一種視距傳輸，兩個相互通信的設(shè)備之間必須對準、通視，中間不能有阻擋。由于井場上各傳感器的位置、距離等不確定，因此，不適合用于井場數(shù)據(jù)傳輸。
無線局域網(wǎng)802.11b技術(shù)是一種基于電磁波傳輸?shù)臒o線通信技術(shù)，使用2.4GHz ISM頻段。該通訊方式具有速率高(可達11 Mbit／s)、覆蓋范圍大(可達300 m)的特點，但是它的功耗過大，對于使用電池供電的錄井傳感器而言是個致命缺陷。
藍牙技術(shù)同樣是一種基于電磁波傳輸?shù)臒o線短距離通信技術(shù)，通信頻段亦為2.4GHz ISM頻段，可提供1 Mb/s傳輸速率和10米傳輸距離。
ZigBee技術(shù)基于IEEE 802.15.4標準，工作在2．4 GHz ISM公共頻段。有效覆蓋范圍10～75m之間，數(shù)據(jù)傳輸速率10kB/s～250kB/s。
