《電子技術(shù)應(yīng)用》
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紫金橋軟件與數(shù)傳電臺(tái)實(shí)現(xiàn)油田信息化
摘要: 當(dāng)前企業(yè)信息化程度越來(lái)越高,采油廠(chǎng)各站點(diǎn)間的聯(lián)系已經(jīng)不再局限于電話(huà)手機(jī)的傳統(tǒng)模式。通訊可以分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種,有線(xiàn)一般需要具有可用的以太網(wǎng)絡(luò),整體搭建較為復(fù)雜;現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)通訊的方式主要有GPRS,數(shù)傳電臺(tái)等方式,由于油田生產(chǎn)的特殊要求這里提供紫金橋軟件與數(shù)據(jù)電臺(tái)油田實(shí)現(xiàn)信息化的解決方案。
Abstract:
Key words :

當(dāng)前企業(yè)信息化程度越來(lái)越高,采油廠(chǎng)各站點(diǎn)間的聯(lián)系已經(jīng)不再局限于電話(huà)手機(jī)的傳統(tǒng)模式。通訊可以分為有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種,有線(xiàn)一般需要具有可用的以太網(wǎng)絡(luò),整體搭建較為復(fù)雜;現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)通訊的方式主要有GPRS,數(shù)傳電臺(tái)等方式,由于油田生產(chǎn)的特殊要求這里提供紫金橋軟件與數(shù)據(jù)電臺(tái)油田實(shí)現(xiàn)信息化的解決方案。

數(shù)傳電臺(tái)是無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的簡(jiǎn)稱(chēng)。用無(wú)線(xiàn)數(shù)傳電臺(tái)方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制,相對(duì)于架設(shè)專(zhuān)用電纜(或光纜)、租用電信專(zhuān)線(xiàn)等,具有造價(jià)低廉、施工快捷、運(yùn)行可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)國(guó)家無(wú)線(xiàn)電管理委員會(huì)頻率規(guī)劃,將223.025~235.000MHz作為遙測(cè)、遙控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)使用的頻段,其中229.0~235.0MHz頻段在北京地區(qū)用于射電天文業(yè)務(wù)。其他業(yè)務(wù)不得對(duì)其產(chǎn)生有害干擾。用于近距離(1 km以?xún)?nèi))操作時(shí)應(yīng)≤0.5W,設(shè)置在城區(qū)、近郊區(qū)時(shí)應(yīng)≤5 W,設(shè)置在遠(yuǎn)郊區(qū)、野外時(shí)應(yīng)≤25 W。

數(shù)傳電臺(tái)有發(fā)射功率限制,傳輸距離最大只有數(shù)十公里,而且,超長(zhǎng)距離的發(fā)送需要大功率發(fā)射,因此需要提供大功率電源。這一特性決定了數(shù)傳電臺(tái)的應(yīng)用只能限定在一定的區(qū)域范圍內(nèi)。

數(shù)傳電臺(tái)組成的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)占用1個(gè)頻率資源,在同一頻點(diǎn)上,同時(shí)只能有1個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。一般采用中心對(duì)遠(yuǎn)端多點(diǎn)的通信分配方式,采用輪詢(xún)方式查詢(xún)數(shù)據(jù),輪詢(xún)周期與電臺(tái)數(shù)量有密切關(guān)系。假設(shè)訪(fǎng)問(wèn)1個(gè)站點(diǎn)需要0.5 s,輪詢(xún)等待超時(shí)時(shí)間設(shè)定為3 s,系統(tǒng)有100個(gè)終端,那么在所有終端工作正常情況下,輪詢(xún)周期是0.5×100=50 s,如果有1臺(tái)終端由于設(shè)備故障、頻率干擾等原因?qū)е聜鬏斒?,系統(tǒng)在此終端將等待3 s,輪詢(xún)的最長(zhǎng)周期可能是3×100=300 s。

數(shù)傳電臺(tái)的輪詢(xún)模式以及覆蓋范圍,決定了網(wǎng)絡(luò)的容量有一定限度。
數(shù)傳電臺(tái)的建設(shè)成本除了數(shù)傳電臺(tái)的采購(gòu)成本外,還包括架設(shè)建塔臺(tái)、天線(xiàn)等基站建設(shè)成本,傳輸距離越遠(yuǎn),基站建設(shè)成本就越大。數(shù)傳電臺(tái)由用戶(hù)單位自行建造,無(wú)需繳納通信費(fèi)用,但頻率占用費(fèi)以及對(duì)電臺(tái)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用是筆不小的開(kāi)銷(xiāo),電臺(tái)數(shù)量越少,單位成本就越高。

數(shù)傳電臺(tái)建設(shè)受城市建設(shè)影響大,建設(shè)好的數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)很可能被城市中新增的高大建筑所阻擋,樓群對(duì)電波的反射、折射有著很大的影響,自建電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)必須針對(duì)城市建設(shè)中出現(xiàn)的情況不斷調(diào)整網(wǎng)絡(luò),包括移動(dòng)天線(xiàn)位置、增加天線(xiàn)高度等,必要時(shí)可能會(huì)根據(jù)無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)的要求調(diào)整頻率。這些在后期運(yùn)行成本中占據(jù)了很大的份額,而且具有很大的未知性。

具體實(shí)現(xiàn),在油井和計(jì)量間設(shè)置數(shù)傳電臺(tái)。其中油井采用可連接電臺(tái)的RTU,服務(wù)器端根據(jù)事先定義好的命令格式通過(guò)連接電臺(tái)發(fā)送命令采集數(shù)據(jù);計(jì)量間可以采用油井的方式使用RTU,也可以根據(jù)需要增加數(shù)采機(jī),再通過(guò)數(shù)采機(jī)外接電臺(tái)與服務(wù)器端通訊。

實(shí)際與紫金橋軟件配合使用中,可以將電臺(tái)等同于串口線(xiàn),采用紫金橋串口服務(wù)器或者M(jìn)odBus Server等方式傳輸數(shù)據(jù)。

串口服務(wù)器是一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)串口通訊的一種分布式搭建的方式,只需在通訊的兩端簡(jiǎn)單設(shè)置紫金橋軟件便可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,如果距離比較遠(yuǎn)(如10公里),而且當(dāng)?shù)赜譀](méi)有電話(huà)網(wǎng)時(shí),可以考慮使用串口+無(wú)線(xiàn)電臺(tái)方式。計(jì)算機(jī)直接與電臺(tái)相連,電臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊;ModBus Server是紫金橋軟件的自帶的一個(gè)ModBus格式的數(shù)據(jù)傳輸方式,可以將數(shù)據(jù)以ModBus協(xié)議格式發(fā)出,供其他支持ModBus協(xié)議的設(shè)備采集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)(服務(wù)器),利用紫金橋軟件的強(qiáng)大功能,方便的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示,歷史數(shù)據(jù)保存,趨勢(shì)分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),事故追憶,報(bào)警通知等。

利用紫金橋Web發(fā)布功能,將服務(wù)器中信息發(fā)布到以太網(wǎng)上使信息化程度更加完善。

數(shù)傳電臺(tái)的方式適用于數(shù)據(jù)量較小,對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的情況。在通訊距離上也有所限制,可以通過(guò)一定區(qū)域設(shè)置一臺(tái)數(shù)采機(jī)作為中轉(zhuǎn),另外由于油井計(jì)量間都分布在比較空曠的地域減少了建筑物對(duì)無(wú)線(xiàn)電波的影響。

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