基于无线传感器网络的油井远程监控系统设计
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| ·课题的科学意义和应用前景 | 第9-10页 |
| ·国内外油井监控研究现状与发展 | 第10-11页 |
| ·油井监控背景及应用现状 | 第10页 |
| ·井下工况诊断方法研究 | 第10-11页 |
| ·国内外无线传感器网络研究现状与发展 | 第11-13页 |
| ·无线传感器网络的背景及体系结构 | 第11-12页 |
| ·无线传感器网络的特点 | 第12页 |
| ·无线传感器网络的关键技术 | 第12-13页 |
| ·课题研究的主要内容及成果 | 第13-16页 |
| 2 油井远程监控系统的总体设计 | 第16-26页 |
| ·油井远程监控系统需求分析 | 第16页 |
| ·示功图研究目的及意义 | 第16页 |
| ·系统的总体设计 | 第16-18页 |
| ·抽油机工作原理与动力学分析 | 第18-23页 |
| ·抽油机工作原理 | 第18-19页 |
| ·抽油机动力学分析 | 第19-23页 |
| ·示功图的分析与研究 | 第23-25页 |
| ·示功图的定义 | 第23-24页 |
| ·示功图的分析 | 第24-25页 |
| ·本章小结 | 第25-26页 |
| 3 系统硬件设计 | 第26-52页 |
| ·硬件总体设计 | 第26-27页 |
| ·无线通信模块的设计 | 第27-33页 |
| ·CC2430模块电路设计 | 第27-28页 |
| ·CC1020模块电路设计 | 第28-32页 |
| ·天线接收电路设计 | 第32-33页 |
| ·传感器数据采集模块的设计 | 第33-42页 |
| ·运算放大器和ADC的选型 | 第33-35页 |
| ·载荷传感器调理电路的总体设计 | 第35-36页 |
| ·仪表放大器电路设计 | 第36-38页 |
| ·ADC和基准电压源电路设计 | 第38-40页 |
| ·加速度传感器电路设计 | 第40-42页 |
| ·电源电路的设计 | 第42-43页 |
| ·电源芯片的选型 | 第42-43页 |
| ·电源芯片的参数和电路设计 | 第43页 |
| ·存储器电路设计 | 第43-44页 |
| ·复位电路设计 | 第44页 |
| ·电池电压监控电路设计 | 第44-45页 |
| ·串口通信电路设计 | 第45-46页 |
| ·RS232电路 | 第45-46页 |
| ·RS485电路 | 第46页 |
| ·示功仪硬件PCB的制作 | 第46-50页 |
| ·高频电路的仿真分析 | 第46-48页 |
| ·印制电路板的设计 | 第48-50页 |
| ·本章小结 | 第50-52页 |
| 4 系统软件设计 | 第52-67页 |
| ·ZigBee软件开发平台 | 第52页 |
| ·ZigBee协议栈的开发应用 | 第52-57页 |
| ·ZigBee协议栈介绍 | 第52-54页 |
| ·协议栈工作原理 | 第54-55页 |
| ·驱动程序的设计流程 | 第55-57页 |
| ·节点驱动程序设计 | 第57-66页 |
| ·A/D转换程序设计 | 第57-58页 |
| ·PC与RTU通信程序设计 | 第58-60页 |
| ·PC与RTU通信协议设计 | 第60-63页 |
| ·串口通信程序设计 | 第63-64页 |
| ·加速度双重积分程序设计 | 第64-65页 |
| ·电池电量监测程序设计 | 第65-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 5 无线传感器网络的能量有效成簇算法 | 第67-84页 |
| ·无线传感器网络成簇算法分类 | 第67-69页 |
| ·单跳成簇算法 | 第67-68页 |
| ·多跳成簇算法 | 第68页 |
| ·两类算法比较 | 第68-69页 |
| ·R-M-DEEUC成簇路由算法 | 第69-73页 |
| ·能量消耗网络模型 | 第69-70页 |
| ·声誉值评估模型 | 第70-73页 |
| ·马尔可夫链预测节点性质模型 | 第73-76页 |
| ·马尔可夫链定义 | 第73页 |
| ·马尔可夫转移矩阵 | 第73页 |
| ·马尔可夫过程模型 | 第73-76页 |
| ·选取候选簇头 | 第76-79页 |
| ·候选簇头的产生 | 第76-77页 |
| ·估计平均能量 | 第77-78页 |
| ·最终簇头的产生 | 第78-79页 |
| ·仿真和分析 | 第79-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 6 系统调试 | 第84-89页 |
| ·硬件调试 | 第84-85页 |
| ·加速度传感器调试 | 第84-85页 |
| ·载荷传感器调试 | 第85页 |
| ·系统调试 | 第85-89页 |
| 7 总结与展望 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-95页 |
