專利名稱：一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于工業(yè)控制、監(jiān)控設備領域，特別涉及一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
油田采集控制系統(tǒng)終端，由于系統(tǒng)設計、安裝環(huán)境等影響，通信方式總體來說有以下幾種光纖通信、數(shù)傳電臺、GPRS通信、SCDMA/CDMA通信、3G通信、W-LAN通信、VAST衛(wèi)星通信、無線通信、租借第三方運營商電 路通信等。具體油田通信方式是站場之間形成光纖網(wǎng)絡，站與井之間利用無線遠傳技術，基本上實現(xiàn)了對井口油壓、套壓、溫度和流量等數(shù)據(jù)的自動采集。但是無法滿足系統(tǒng)中終端與終端之間，形成數(shù)據(jù)交互、協(xié)調(diào)控制工作并鏈路保護。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術中常見的油田數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)終端無法滿足系統(tǒng)作用區(qū)域?qū)K端與終端之間形成數(shù)據(jù)交互、協(xié)調(diào)控制工作和鏈路保護的要求的不足，提供一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，由內(nèi)部智能網(wǎng)絡3分別與數(shù)據(jù)采集模塊4和GPRS模塊2連接，GPRS模塊2與數(shù)據(jù)控制中心I通過網(wǎng)絡連接組成智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。所述內(nèi)部智能網(wǎng)絡3由智能終端ZDl-ZDn相互連接構(gòu)成，n為1_10。所述GPRS模塊由GPRS芯片和ARM處理器構(gòu)成。所述ARM處理器和230M通信芯片構(gòu)成230M無限通訊模塊。所述智能終端組成結(jié)構(gòu)如下智能終端由RTUl (RTU，遠程傳輸單元)和RTU2連接構(gòu)成，其中RTUl由協(xié)控模塊A擔任，并與GPRS模塊2連接；RTU2與數(shù)據(jù)采集模塊4連接，由中心信息處理模塊分別連接協(xié)控模塊B、數(shù)控模塊、顯示模塊和核心網(wǎng)絡處理模塊；核心網(wǎng)絡處理模塊分別連接GPRS模塊和230M無線通訊模塊連接；并且中心信息處理模塊、協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊串聯(lián)成回路；所述數(shù)控模塊與數(shù)據(jù)采集模塊4通訊連接。所述核心網(wǎng)絡處理模塊采用STM32f 107芯片擔任，使用GPRS芯片和ARM處理器構(gòu)成GPRS模塊；使用230M通信芯片和ARM處理器構(gòu)成230M無線通訊模塊；協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊作為中心信息處理模塊的核心支持部分，數(shù)控模塊加入鎖存器，來完成同時多路輸出，顯示模塊采用ARM芯片串口結(jié)合液晶顯示器完成本地顯示，并加入RS485芯片實現(xiàn)工業(yè)所用RS485接口，外接SD卡及EEPROM實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的存儲和備份。本實用新型的有益效果是本數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)中的智能終端之間的地位是平等的，可以以任意速度和任意方式在網(wǎng)中移動，終端之間通過雙無線信道形成的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，隨時可能發(fā)生變化，并形成最優(yōu)路徑，而不需要網(wǎng)絡中心控制點，完成終端間數(shù)據(jù)采集信息交互。可以快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡，網(wǎng)絡路由協(xié)議通常采用分布式控制方式，因而具有很強的魯棒性和抗毀性，并可以將區(qū)域終端全部規(guī)劃管理，整體、同步、協(xié)調(diào)控制，不需中心維護。

圖I為可交互智能網(wǎng)絡終端組網(wǎng)圖。圖2為智能網(wǎng)絡終端結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖予以說明。 圖I所示為可交互智能網(wǎng)絡終端組網(wǎng)圖。圖中，內(nèi)部智能網(wǎng)絡3分別與數(shù)據(jù)采集模塊4和GPRS模塊2連接，GPRS模塊2與數(shù)據(jù)控制中心I通過網(wǎng)絡連接組成智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。圖I中可交互智能網(wǎng)絡終端組網(wǎng)(內(nèi)部智能網(wǎng)絡3)由智能終端ZDl-ZDn相互連接構(gòu)成，n為1-10。圖2所示為智能網(wǎng)絡終端結(jié)構(gòu)組成示意圖。所述智能終端組成結(jié)構(gòu)如下智能終端由RTUl (RTU，遠程傳輸單元)和RTU2連接構(gòu)成，其中RTUl由協(xié)控模塊A擔任，并與GPRS模塊2連接；RTU2與數(shù)據(jù)采集模塊4連接，由中心信息處理模塊分別連接協(xié)控模塊B、數(shù)控模塊、顯示模塊和核心網(wǎng)絡處理模塊；核心網(wǎng)絡處理模塊分別連接GPRS模塊和230M無線通訊模塊連接；并且中心信息處理模塊、協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊串聯(lián)成回路；所述數(shù)控模塊與數(shù)據(jù)采集模塊4通訊連接。所述核心網(wǎng)絡處理模塊采用STM32f 107芯片擔任，使用GPRS芯片和ARM處理器構(gòu)成GPRS模塊；使用230M通信芯片和ARM處理器構(gòu)成230M無線通訊模塊；協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊作為中心信息處理模塊的核心支持部分，數(shù)控模塊加入鎖存器，來完成同時多路輸出，顯示模塊采用ARM芯片串口結(jié)合液晶顯示器完成本地顯示，并加入RS485芯片實現(xiàn)工業(yè)所用RS485接口，外接SD卡及EEPROM實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的存儲和備份。GPRS模塊，為終端模塊與數(shù)控中心的實時交互提供數(shù)據(jù)通道。并作為分布式控制網(wǎng)絡的備份，完成智能終端狀態(tài)及重要路由信息的維護；230M無線通訊模塊，完成終端與終端之間數(shù)據(jù)交互。核心網(wǎng)絡處理模塊，負責所收集全部信息的分發(fā)與傳送工作。協(xié)控模塊，負責執(zhí)行由核心網(wǎng)絡處理模塊分發(fā)過來的協(xié)控信息，執(zhí)行并相應協(xié)調(diào)控制工作；數(shù)控模塊，負責執(zhí)行由核心網(wǎng)絡處理模塊分發(fā)過來的數(shù)控信息,完成數(shù)據(jù)采集及控制并相應顯示模塊，負責智能終端本地液晶顯示書數(shù)控，地址，工作狀態(tài)等相關信息，以及為數(shù)控中心提供Web服務。中心信息處理模塊，負責維護智能終端與數(shù)控中心所交互的數(shù)控互調(diào)信息，并將信息交付到核心網(wǎng)絡處理模塊。根據(jù)230M無線模塊組成的一個多跳頻的臨時性自治系統(tǒng)，根據(jù)服務質(zhì)量最優(yōu)路由選擇，智能終端可以借助其他智能終端以及無線自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議及服務質(zhì)量相結(jié)合方式進行分組轉(zhuǎn)發(fā)及數(shù)據(jù)通信，在沒有或不便利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境，從而拓寬了通信網(wǎng)絡的應用環(huán)境?？山换ブ悄芫W(wǎng)絡終端組網(wǎng)絡將數(shù)控及采集信息，在終端中高效轉(zhuǎn)發(fā)，完成智能終端數(shù)據(jù)交互、協(xié)調(diào)控制工作，并將數(shù)控采集信息以及相關協(xié)控信息通過GPRS網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)控中心進行數(shù)控網(wǎng)絡備份以及統(tǒng)籌規(guī)劃，計算最優(yōu)協(xié)控信息反饋至交互智能網(wǎng)絡終端組網(wǎng)，達到高效，穩(wěn)定的數(shù)控采集功能。綜上所述，本實用新型采用GPRS模塊，及230M無線通訊模塊，采用無線自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議及服務質(zhì)量相結(jié)合方式，采用終端協(xié)調(diào)互控，并結(jié)合鏈路保護，實現(xiàn)了終端與終端之間，數(shù)據(jù)交互、協(xié)調(diào)控制工作并具有穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)信息交互及維護。本實用新型可廣泛用于數(shù)字 油田、智能交通，工控領域，與現(xiàn)有終端更具有突出優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，由內(nèi)部智能網(wǎng)絡(3)分別與數(shù)據(jù)采集模塊(4)和GPRS模塊(2)連接，GPRS模塊(2)與數(shù)據(jù)控制中心(I)通過無線網(wǎng)絡連接組成智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部智能網(wǎng)絡由智能終端ZDl-ZDn相互連接構(gòu)成，n為1_10。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述智能終端組成結(jié)構(gòu)如下智能終端由RTUl和RTU2連接構(gòu)成，其中RTUl由協(xié)控模塊A擔任，并與GPRS模塊(2)連接；RTU2與數(shù)據(jù)采集模塊(4)連接，由中心信息處理模塊分別連接協(xié)控模塊B、數(shù)控模塊、顯示模塊和核心網(wǎng)絡處理模塊；核心網(wǎng)絡處理模塊分別連接GPRS模塊和230M無線通訊模塊連接；并且中心信息處理模塊、協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊串聯(lián)成回路；所述數(shù)控模塊與數(shù)據(jù)采集模塊(4)通訊連接；其中RTU含義為遠程傳輸單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述核心網(wǎng)絡處理模塊采用STM32H07芯片擔任，使用GPRS芯片和ARM處理器構(gòu)成GPRS模塊；使用230M通信芯片和ARM處理器構(gòu)成230M無線通訊模塊；協(xié)控模塊B和數(shù)控模塊作為中心信息處理模塊的核心支持部分，數(shù)控模塊加入鎖存器，來完成同時多路輸出，顯示模塊采用ARM芯片串口結(jié)合液晶顯示器完成本地顯示，并加入RS485芯片實現(xiàn)工業(yè)所用RS485接口，外接SD卡及EEPROM實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的存儲和備份。
專利摘要本實用新型公開了屬于工業(yè)控制、監(jiān)控設備領域的一種基于智能網(wǎng)絡交互的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由內(nèi)部智能網(wǎng)絡分別與數(shù)據(jù)采集模塊和GPRS模塊連接，GPRS模塊與數(shù)據(jù)控制中心通過網(wǎng)絡連接組成；該系統(tǒng)采用無線自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議及服務質(zhì)量相結(jié)合方式，可以快速構(gòu)建通信網(wǎng)絡，網(wǎng)絡路由協(xié)議通常采用分布式控制方式，采用終端協(xié)調(diào)互控，并結(jié)合鏈路保護功能，因而具有很強的魯棒性和抗毀性，并可以將區(qū)域終端全部規(guī)劃管理，整體、同步、協(xié)調(diào)控制，不需中心維護。本實用新型可廣泛用于數(shù)字油田、智能交通，工控領域，比現(xiàn)有終端更具有突出優(yōu)點。
文檔編號G05B19/418GK202443323SQ20122007338
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者唐留城, 李鳳民, 潘居臣, 王者, 王輝 申請人:北京華通信聯(lián)科技有限公司