CN102761391B

CN102761391B - 一种油田物联网系统通信方法

Info

Publication number: CN102761391B
Application number: CN201210219995.1A
Authority: CN
Inventors: 张建国; 王明勇; 双春锋
Original assignee: Shandong Haite Iot Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Haite IOT Technology Co., Ltd.
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: CN102761391A

Abstract

本发明公开了一种油田物联网系统通信方法，兼容现有的油田监控方案，同时具备广阔的拓展空间和灵活的协议升级模式，包括如下步骤：1）发送方打包通信帧，所述通信帧由包头标识段、包长度数据段、包类型段、包体段和包尾校验段组成；包体段包括多个子包，所述包体段各子包的数据长度和类型可变，包类型段包括油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号；2）接收方接收通信帧，分析包头标识段、包长度数据段、包类型段和包尾校验段的数据，做相应处理。本方法可以满足不同级别的通信需要，使通信更加安全、可靠，同时可变的数据组合，增加了方法的灵活性和适应性，并可以扩展相应其他的行业应用。

Description

一种油田物联网系统通信方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，具体涉及到一种油田物联网系统通信方法。

背景技术

通信协议是现代自动化系统中重要和必不可少的组成，其作为系统软件的一部分，协同硬件部分共同完成系统信息的传递，保证信息的完整性、可靠性和灵活性。

在本发明以前，各厂家所做的油田测控系统，其协议各不相同，互相无法实现数据的共享，常常导致在同一个厂区，同一个后台需要安装几套不同的应用软件。结果采集的数据分散，输出的格式不统一，增加了用户使用的复杂度；同时由于通信模式和协议的不兼容，导致了不同的软件必须配指定的硬件，使得用户在终端选择上受到很大的束缚，无法按照性价比最高的方案进行选型；各个协议都是面向有限的测控方向，无法灵活的扩展到相关其他领域，使得一套系统配一套协议，没有延续性和继承性，导致了大量的重复性工作。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明公开了一种油田物联网系统通信方法，兼容现有的所有油田监控方案，同时具备广阔的拓展空间和灵活的协议升级模式。

本发明的目的是这样实现的：一种油田物联网系统通信方法，包括如下步骤：

1）发送方打包通信帧，所述通信帧由包头标识段、包长度数据段、包类型段、包体段和包尾校验段组成；

2）接收方接收通信帧，分析包头标识段、包长度数据段、包类型段和包尾校验段的数据，做相应处理。

进一步，所述步骤1）中，包体段包括多个子包，所述包体段各子包的数据长度和类型可变。

进一步，所述步骤1）中，包类型段包括油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号。

进一步，所述步骤1）包括如下步骤：

11）发送方把需要发送的数据加入通信帧包体段的子包中；

12）发送方根据网络定义在通信帧中添入对应的油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号；

13）发送方在通信帧中加入包头标识、包长度数据、包尾校验，完成通信帧的组织。

进一步，所述步骤2）包括如下步骤：

21）接收方接收通信帧后，根据包头、包长度和包尾判断数据的准确性，丢掉通信错误的通信帧；

22）接收方根据数据包中的油田编码、厂家编码和版本号，确定是本设备可支持的数据类型；

23）接收方根据通信类型和终点设备地址，判断是否是本设备需要处理的数据包，从而选择处理、回复、中转或丢弃；

24）接收方根据发送的序列号对照本机处理消息的序列列表，选择是否存储或执行相应的操作处理；

进一步，步骤24）中，根据对应的子包数据类型，分门别类的把指定数据放到相应的数据库中，如有分包的数据则进行组包处理，或把相应的指令通过对应方式执行，同时返回对应的应答数据。

本发明的有益效果如下：所有不同厂家的油田测控系统只需兼容本方法，即可实现彼此软硬件的通用和互相配合使用；采用本方法的油田物联网监控平台，只需要一套中心软件系统即可兼容所有的设备，同时满足不同的通信需要；油田监管部门有了统一的通信标准，方便其监管和控制；本方法可以满足不同级别的通信需要，使通信更加安全、可靠，同时可变的数据组合，增加了方法的灵活性和适应性；本方法可以扩展相应其他的行业应用。

附图说明

图1示出了油田物联网系统通信方法中通信帧的结构示意图；

图2示出了油田物联网系统通信方法的流程示意图。

具体实施方式

参见图2）本实施例的油田物联网系统通信方法，包括如下步骤：

1）发送方打包通信帧，参见图1和下表，所述通信帧由包头标识段、包长度数据段、包类型段、包体段和包尾校验段组成；所述包体段包括多个子包，所述包体段各子包的数据长度和类型可变。所述包类型段包括油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号。

具体如下表所示：

通信帧数据分为固定部分和可变部分。

通信帧中除包体段外，其余每个数据项都是固定长度和固定类型的。

由于应用协议会不断的发生变化，为了方便协议的扩充和协议间版本的兼容性，将应用协议定义为可变部分，可以不断的进行扩充而不影响版本的兼容性。

包体段中设定子包的目的是可以将相关数据一起传送，而不必采用多个数据包。同时不关心的数据项可以不传送。

具体的通信帧结构及数据类型、长度，如下表所示：

(a)：0为基础备用号码，没有列入的油田公司、厂家可以采用填0来作为系统测试。

(b)：版本号分为主版本号和副版本号，主副版本号以‘.’隔开，作为数值乘10为此版本号值。

例如：软件版本为V1.3，则乘10后值为13，版本号数值为0x0d。

(c)：源地址一般为源发送设备的设备号，目的地址为接收设备的设备号，通信中心默认设备号为0。

(d)：序列号用来匹配发送和应答报文，应答数据包的序列号与发送数据包需要一致。步骤1）具体包括如下步骤：

11）发送方把需要发送的数据加入通信帧包体段的子包中；通信子包的使用，相当于在同一通信模式下，单帧数据内可有最多256种类型数据包的任意组合；

油田公司编码决定了此网络的总类型，即本协议支持最多255个不同油田公司的网络互连(0预留，为测试用编码)；

厂家编码决定了每个单网内可容纳最多255个不同的厂家设备(0预留，为测试用编码)；

版本号指明该设备的软件版本，对应于双方通信的软件协议对接；

确认通信类型是设备间通信、设备与中心的通信还是通信中转，选用不同的通信类型编码；这样有利于接收到数据的设备快速定位处理方式；

添入自身与目标设备的识别编码（即地址），此通信帧在整个通信网络上的通信起点和终点即被确定，网络内任何设备接收到此通信帧都会根据通信地址编码选择性的处理、回复、中转或丢弃。

包序列号，保证此帧数据的唯一性。即目的设备在一定时间内接收到的相同包序列的通信帧是唯一的，可以对重复的数据只存储一次、命令只处理一次。这样发送方可通过数据重发，保证通信的可靠性。

包头标识为两个连续的0x2a字节，为了与其他通信帧相区别，达到快速过滤的作用。包长度和包尾的校验主要为了保证通信帧在通信中的可靠性。

2）接收方接收通信帧，分析包头标识段、包长度数据段、包类型段和包尾校验段的数据，做相应处理，具体包括如下步骤：

24）接收方根据发送的序列号对照本机处理消息的序列列表，选择是否存储或执行相应的操作处理；具体根据对应的子包数据类型，分门别类的把指定数据放到相应的数据库中，如有分包的数据则进行组包处理，或把相应的指令通过对应方式执行，同时返回对应的应答数据。

Claims

1.一种油田物联网系统通信方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)发送方打包通信帧，所述通信帧由包头标识段、包长度数据段、包类型段、包体段和包尾校验段组成；包类型段包括油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号，包体段包括多个子包，所述包体段各子包的数据长度和类型可变；具体包括如下步骤：

11)发送方把需要发送的数据加入通信帧包体段的子包中；

12)发送方根据网络定义在通信帧中添入对应的油田公司编码、厂家编码、版本号、通信类型编码、自身与目标设备的识别编码和包序列号；

13)发送方在通信帧中加入包头标识、包长度数据、包尾校验，完成通信帧的组织；

2)接收方接收通信帧，分析包头标识段、包长度数据段、包类型段和包尾校验段的数据，做相应处理；具体包括如下步骤：

21)接收方接收通信帧后，根据包头、包长度和包尾判断数据的准确性，丢掉通信错误的通信帧；

22)接收方根据数据包中的油田编码、厂家编码和版本号，确定是本设备可支持的数据类型；

23)接收方根据通信类型和终点设备地址，判断是否是本设备需要处理的数据包，从而选择处理、回复、中转或丢弃；

24)接收方根据发送的序列号对照本机处理消息的序列列表，根据对应的子包数据类型，分门别类的把指定数据放到相应的数据库中，如有分包的数据则进行组包处理，或把相应的指令通过对应方式执行，同时返回对应的应答数据。