遠(yuǎn)程智能控制終端單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于油氣田的遠(yuǎn)程智能控制終端單元。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油氣田所處環(huán)境常常是溝壑縱橫、梁峁起伏，工作環(huán)境惡劣復(fù)雜。為了減少員工野外工作難度，油氣田逐步對(duì)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無人值守，減少了員工強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了管理的現(xiàn)代化。如油氣田井口、集氣或集輸站、輸油輸氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、供電系統(tǒng)中的各變/配電站等，都需要采用分布式遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視、監(jiān)測(cè)或控制。這些系統(tǒng)主要由位于調(diào)度室或監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)和位于各監(jiān)控對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程終端控制單元(Remote Terminal Unit，簡(jiǎn)稱RTU)組成，遠(yuǎn)程控制單元負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制，計(jì)算機(jī)與各遠(yuǎn)程終端控制單元之間通過數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)可以采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制，為正常的生產(chǎn)、管理提供必要的分析數(shù)據(jù)。
[0003]目前，遠(yuǎn)程終端控制單元主要以數(shù)據(jù)采集RTU及無線數(shù)傳電臺(tái)(rad1 modem，又稱數(shù)傳電臺(tái))為核心，數(shù)據(jù)采集RTU以微處理器(microprocessor)為基礎(chǔ)，以標(biāo)準(zhǔn)的模擬和數(shù)字輸入、輸出信號(hào)以及工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表及控制設(shè)備相連，無線數(shù)傳電臺(tái)是借助數(shù)字信號(hào)處理(digital signal processor，簡(jiǎn)稱DSP)技術(shù)和軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，數(shù)據(jù)采集RTU采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，RTU與無線數(shù)傳電臺(tái)通過通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的接收電臺(tái)，完成數(shù)據(jù)采集及傳輸任務(wù)。
[0004]然而，目前的遠(yuǎn)程終端控制單元，將RTU采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的接收電臺(tái)，RTU只能通過與無線數(shù)傳電臺(tái)完成數(shù)據(jù)采集及傳輸數(shù)據(jù)，而當(dāng)無線電臺(tái)無法通信時(shí)，如因環(huán)境因素山體遮擋無法采用無線電臺(tái)傳輸時(shí)，RTU無法完成數(shù)據(jù)采集及傳輸數(shù)據(jù)，使得遠(yuǎn)程終端控制單元數(shù)據(jù)RTU傳輸不穩(wěn)定，通信穩(wěn)定性難以提升。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種遠(yuǎn)程智能控制終端單元，使得數(shù)據(jù)傳輸更加可靠穩(wěn)定，提高了通信的穩(wěn)定性。
[0006]本實(shí)用新型提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元，包括:處理器模塊、電源模塊、移動(dòng)通信模塊、數(shù)傳電臺(tái)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、總線通信模塊、輸入接口模塊、輸出接口模塊；
[0007]電源模塊與處理器模塊連接，用于為遠(yuǎn)程智能控制終端單元供電；
[0008]移動(dòng)通信模塊與處理器模塊連接，用于通過移動(dòng)信號(hào)向中心控制站傳輸數(shù)據(jù)；
[0009]數(shù)傳電臺(tái)模塊與處理器模塊連接，用于通過無線電臺(tái)信號(hào)向中心控制站傳輸數(shù)據(jù)；
[0010]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與處理器模塊連接，用于存儲(chǔ)處理器模塊采集的數(shù)據(jù)；
[0011]輸入接口模塊，用于連接外部檢測(cè)設(shè)備，從外部檢測(cè)設(shè)備獲取檢測(cè)信號(hào)，并將檢測(cè)信號(hào)輸出給處理器模塊；
[0012]輸出接口模塊，用于連接外部控制設(shè)備，從處理器模塊獲取控制信號(hào)，并將控制信號(hào)輸出給外部控制設(shè)備；
[0013]總線通信模塊與處理器模塊連接，用于與第三方智能設(shè)備的通信；
[0014]處理器模塊的輸入端接有輸入接口模塊，處理器模塊的輸出端接有輸出接口模塊，處理器模塊用于采集從輸入接口模塊輸入的數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)，通過輸出接口電路模塊輸出控制信號(hào)到外部控制設(shè)備；
[0015]處理器模塊將采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)傳電臺(tái)模塊傳輸，且在數(shù)傳電臺(tái)模塊信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，將采集的數(shù)據(jù)通過移動(dòng)通信模塊傳輸；或者，處理器模塊將采集的數(shù)據(jù)通過移動(dòng)通信模塊傳輸，且在移動(dòng)通信模塊信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，將采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)傳電臺(tái)模塊傳輸。
[0016]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述輸入接口模塊包括數(shù)字量輸入接口模塊和模擬量輸入接口模塊；
[0017]數(shù)字量輸入接口模塊用于連接外部輸出數(shù)字量的檢測(cè)設(shè)備，從外部輸出數(shù)字量的檢測(cè)設(shè)備獲取數(shù)字量信號(hào)，并將數(shù)字量信號(hào)輸出給處理器模塊；
[0018]模擬量輸入接口模塊用于連接外部輸出模擬量的檢測(cè)設(shè)備，從外部輸出模擬量的檢測(cè)設(shè)備獲取模擬量信號(hào)，并將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)后輸出給處理器模塊。
[0019]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述輸出接口模塊為數(shù)字量輸出接口模塊。
[0020]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述移動(dòng)通信模塊為通用分組無線服務(wù)技術(shù)GPRS移動(dòng)通信模塊、第三代移動(dòng)通信技術(shù)3G移動(dòng)通信模塊或第四代通信技術(shù)4G移動(dòng)通信模塊。
[0021]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述遠(yuǎn)程智能控制終端單元還包括時(shí)鐘模塊，時(shí)鐘模塊用于為遠(yuǎn)程終端控制單元提供時(shí)鐘信號(hào)，使數(shù)據(jù)采集傳輸和中心控制站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。
[0022]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述總線通信模塊包括串行總線標(biāo)準(zhǔn)RS-485總線通信模塊。
[0023]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述總線通信模塊包括串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232總線通信模塊和/或串行外圍設(shè)備接口 SPI總線通信模塊，用于增加與第三方智能設(shè)備的通信。
[0024]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述處理器模塊還用于當(dāng)采集的數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)，控制移動(dòng)通信模塊或數(shù)傳電臺(tái)模塊向中心控制站發(fā)送采集的數(shù)據(jù)；或者當(dāng)接收到中心控制站發(fā)送的請(qǐng)求消息時(shí)，再控制移動(dòng)通信模塊或數(shù)傳電臺(tái)模塊向中心控制站發(fā)送采集的數(shù)據(jù)。
[0025]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述處理器模塊還用于檢測(cè)移動(dòng)通信模塊或數(shù)傳電臺(tái)模塊通信是否中斷，當(dāng)移動(dòng)通信模塊或數(shù)傳電臺(tái)模塊通信中斷時(shí)將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)豐吳塊；
[0026]或者，處理器模塊還用于將采集的數(shù)據(jù)在傳輸前進(jìn)行加密，拒絕未知地址訪問采集的數(shù)據(jù)。
[0027]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述電源模塊、移動(dòng)通信模塊、數(shù)傳電臺(tái)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、總線通信模塊與處理器模塊采用兩線式串行總線I2C總線連接。
[0028]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述電源模塊為太陽(yáng)能充電電池。
[0029]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述處理器模塊為微處理器ARM9或單片機(jī)MSP430F149。
[0030]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，前述時(shí)鐘模塊由芯片PCF8563構(gòu)成。
[0031]本實(shí)用新型提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元，通過電源模塊為遠(yuǎn)程智能控制終端單元供電，處理器模塊采集從輸入接口模塊輸入的數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)通過移動(dòng)通信模塊和數(shù)傳電臺(tái)模塊傳輸數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)，通過總線通信模塊與第三方智能設(shè)備通信，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)以及與第三方智能設(shè)備通信，同時(shí)，移動(dòng)通信模塊和數(shù)傳電臺(tái)模塊的傳輸方式互為冗余，使得數(shù)據(jù)傳輸更加可靠穩(wěn)定，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本實(shí)用新型第四實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本實(shí)用新型第五實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程智能控制終端單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]附圖標(biāo)記說明:
[0039]1:處理器模塊；
[0040]2:電源模塊；
[0041]3:移動(dòng)通信模塊；
[0042]4:數(shù)傳