杨军 李丹 魏斌 张飞朋

1大庆油田设计院有限公司

2中国石油天然气管道工程有限公司

3华北油田公司物资分公司第二供应业务部

4中国石油新疆油田分公司采油二厂

随着油田自动化、数字化的快速发展，对油田建设相配套的网络和通信技术要求越来越高，特别是山间、野外现场集中的油水井数据采集，存在通信信号不稳定等问题。对此，不仅要考虑传输速率，还要考虑稳传输定性、成本、失效性和时延性等问题。

Zig Bee 技术是一种新的无线通信技术，它使用CSMA-CA 技术解决数据冲突问题[1]，使用16-bit CRC 来确保数据的正确性。其中，基于Zig Bee 2007 协议的SoC 芯片CC2530 每片价格不到20 元，采用1 节5 号电池可以为其持续供电三个月，具有低成本、低功耗的优点。该芯片还具有组网灵活的优势，可以嵌入各个设备，具有自我修复能力。采用AES-128加密技术，对传输数据进行加密，在保障了安全性的同时，兼具高可靠性、低成本、低功耗、短时延、组网灵活等优势，主要适用于远程控制领域。

Zig Bee 路由协议是该技术的网络层设计核心[2]，其路由算法主要分为Cluster-Tree（分支路由）和AODVjr（距离矢量路由）。两种路由算法各有优缺点：在失效节点个数与平均端到端时延方面，AODVjr较有优势，而Cluster-Tree 在节约能量方面较有优势。

1 山西煤层气田通信现状

山西煤层气田地势较高，山多人少，存在信号不稳定的问题。2 000多口井中，有1 300多口井在山上或者山间，现阶段主要有两种通信方式：Zig Bee 终端+McWill 和ZigBee 终 端+GPRS 传输 组合。两种通信方式不仅应用于单井，还应用于井组。……