二、系统构成
　　采用无线技术作为传感器与RTU之间的通讯方法，将传感器、变送器、MPU控制器及无线收发模块组合在一起，构成一体化的微功耗无线智能网络传感器，实现生产参数的无线采集。
　　为了保证在正常态情况下工作2-3年，在硬件设计上采用低功耗元器件；在
软件设计上，除电源管理芯片外，其它芯片都处于休眠状态，每隔几秒微处理器中断唤醒来处理事件，工作完毕后继续休眠，从而使静态功耗控制在μA级。
　　1、无线收发模块
　　采用世界先进的nrf905半双工通讯芯片，微功耗10mW，该芯片具有低电源电压工作1.9-3.6V、多通道工作ETSI/FCC兼容、可软件调节输出功率至-10db、"传输前监听"载波检测协议、数据准备就绪输出、低功耗ShockBurst工作模式、侦测数据包地址匹配、数据包自动重发、自动产生CRC和数据前导码等功能，使得被嵌入的传感器形成智能微网络型，各传感器之间由地址区分，统一频点，形成微型网络。
　　2、无线示功图测试仪
　　无线示功图测试仪由载荷传感器、微功耗MCU─MSP单片机、加速度传感器、无线收发模块、电池等组成，可实现示功图无电缆测试、150井次示功图数据存储、油井生产时率计算等功能。对于不同的用途，可以将无线收发模块，改为GPRS模块，实现示功图的远程检测。硬件结构图和软件框图如下：

　　图1 硬件结构图 

图2 软件框图

　　3、无线模拟量传感器
　　在已有传感器的基础上加入了自主研发的数据采集电路，包括仪表电池和数据采集板。该无线模块可以与压力变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器等可输出4～20mA信号的仪表，或带有专有通讯协议的仪表。

　　图3 自主研发的数据采集电路

　　
　　4、无线RTU
　　该无线RTU将采集、控制、通讯三种功能合为一体，实现对数据的采集和传输，它是整个系统的前端核心。利用自身所具有的开关量和模拟量数据采集接口采集数据，并通过自身所配备的RS232/RS484接口，可以采用有线或无线的通讯方式将数据发送至远端监控中心，配备专用的通讯软件可与组态软件的无缝连接。
　　RTU的核心是监控器，由微处理器、微功耗无线收发模块、无线通讯模块、时钟电路、存储电路、接口电路、操作键盘及液晶显示器构成，整体采用SMT表贴工艺集成在电路板上，具有采集模拟量、数字量、指令控制输出、数据存储、数据传输、显示及键盘设置功能，可以完成油水井所需要的各种操作；主电路板上安装有微处理器、RS232/485接口电路、无线数据收发模块、键盘显示电路、数据存储电路、时钟电路、USB接口电路及电源电路。硬件结构如下图：

　　图4  RTU监控器硬件结构图

　　系统工作时RTU对上位机（测控中心）可以使用光缆、GPRS、CDMA、无线数传电压等通讯方式；对下（载荷、位移、油压、

图5　

　　
　　在系统中，现场所有仪表采用无线数据采集方式，定时将采集的数据，传输到RTU，通过光缆、无线数传电台、GPRS等数据传输方式，将数据传输到中心控制室，上位机软件采用WonderWare Intouch9.5人机界面软件，并配合采研院研制的专有数据通讯采集软件，实现数据的监视和对现场设备的控制。

　　
　　利用 WonderWare Intouch 9.5人机界面软件，编制的油井显示画面，实现油井的远程数据监控。
　　2、单井示功图远程测试系统
　　将无线示功仪直接安装于抽油机井的悬绳器上，采集的示功图数据，通过内置的GPRS模块，直接传输到指定的服务器，不需附加任何设备，由于采用了GPRS无线传输方式，无地域限制，只要中国移动网络覆盖。

　　
　　该系统解决了示功图的远程测试问题，对于用于示功图计量油井产液量的系统，只要在服务器上安装相应的计算软件即可，使用该系统对老油田简化和优化工作，简化地面工艺流程提供了可靠和适用的手段。
　　四、结论
　　现场仪表与RTU间采用了无线传输，减少了由于原来电缆造成的人为损坏和自然损坏的不利因素，在无外部供电的情况下可持续工作，增加了可维护性和可靠性，便于安装，解决了油井监控系统中出现的瓶颈问题。