CN104540242A - 一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法,通过在无线传感器从机部件设置第一无线收发模块,在无线主机部件设置第二无线收发模块。通过第一无线收发模块与第二无线收发模块进行无线通讯,能够将无线传感器从机部件获得的传感器信号发送至无线主机部件,进而发送至上位机;并可以将上位机对无线传感器从机部件的命令通过第一无线收发模块与第二无线收发模块发送至传感器,控制传感器工作。本发明能够方便灵活迅速的组建起无线传感器采集网络,实时采集井场内传感器分布区域内各检测对象的信息,达到对目标信息的实时监测,为井场钻录井工作提供重要依据。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井勘探领域,具体涉及一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法。
背景技术
目前,石油钻录井很多行业厂商推出了无线传感器系统,但是很多传感器系统组网方式复杂,现场维护性差。不利于现场灵活施工的需要,同时使得石油钻录井现场的传感器数据采集和传输的成本非常高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法,通过在无线传感器从机部件设置第一无线收发模块,在无线主机部件设置第二无线收发模块。通过第一无线收发模块与第二无线收发模块进行无线通讯,能够将无线传感器从机部件获得的传感器信号发送至无线主机部件,进而发送至上位机;并可以将上位机对无线传感器从机部件的命令通过第一无线收发模块与第二无线收发模块发送至传感器,控制传感器工作。本发明能够方便灵活迅速的组建起无线传感器采集网络,实时采集井场内传感器分布区域内各检测对象的信息,达到对目标信息的实时监测,为井场钻录井工作提供重要依据。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特点是,该传感器系统包含:
多个无线传感器从机部件,每个所述无线传感器从机部件包含第一无线收发模块;
多个无线主机部件,每个所述无线主机部件分别与多个所述无线传感器从机部件进行通讯;每个所述无线主机部件包含第二无线收发模块;
上位机,与多个所述无线主机部件连接。
优选地,每个所述无线传感器从机部件还包含:
传感器;
信息处理模块,所述信息处理模块分别与所述传感器、第一无线收发模块连接。
优选地,所述第一无线收发模块包含:
第一数据仲裁模块,与所述信息处理模块连接;
从机用第一频段处理电路,与所述第一数据仲裁模块连接;
从机用第二频段处理电路,与所述第一数据仲裁模块连接;
第一频段从机天线,与所述从机用第一频段处理电路连接;
第二频段从机天线,与所述从机用第二频段处理电路连接。
优选地,每个所述无线主机部件还包含:
数据处理模块,分别与所述第二无线收发模块、上位机的输入端连接。
优选地,所述第二无线收发模块包含:
第二数据仲裁模块,与所述数据处理模块连接;
主机用第一频段处理电路,与所述第二数据仲裁模块连接;
主机用第二频段处理电路,与所述第二数据仲裁模块连接;
第一频段主机天线,与所述主机用第一频段处理电路连接;
第二频段主机天线,与所述主机用第二频段处理电路连接。
优选地,
每个所述无线传感器从机部件的所述第一频段从机天线与每个所述无线主机部件的第一频段主机天线进行通讯;
每个所述无线传感器从机部件的所述第二频段从机天线与每个所述无线主机部件的第二频段主机天线进行通讯。
一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,其特点是,该方法包含:
当多个所述无线传感器从机部件分别获取实时传感器信息时,每个所述无线传感器从机部件将获取井场的传感器信息处理后通过第一频段从机天线、第二频段从机天线发送至所有空闲的所述无线主机部件中,对应的所述无线主机部件将获取的传感器信息发送至所述上位机。
当所述上位机需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件时,该上位机控制一个或多个所述无线主机部件发送命令数据至所有的所述无线传感器从机部件中,根据命令数据对应的所述无线传感器从机部件完成动作。
当有新的所述无线传感器从机部件接入该井场传感器系统时,该无线传感器从机部件发送从机接入系统消息至该井场传感器系统的所有无线主机部件中,任何空闲的所述无线主机部件获取上述从机接入系统消息并发送至所述上位机。
当有新的所述无线主机部件接入该井场传感器系统时,所述上位机获取该无线主机部件发送的主机接入系统信息,该上位机根据获取的主机接入系统信息判断并设置是否将该无线主机部件接入井场传感器系统中。
优选地,当多个所述无线传感器从机部件分别获取实时传感器信息时,包含如下步骤:
S1,每个所述无线主机部件获取相应的传感器信息,提取该传感器信息包含的所述无线传感器从机部件的从机地址;
S2,该无线主机部件与所述上位机通讯,所述数据处理模块查找所述上位机内的数据采集表,根据获取的上述从机地址判断是否需要接受该无线传感器从机部件100的传感器信息;需要时,跳转至步骤S3,不需要时,该无线主机部件200屏闭该传感器数据;
S3,该无线主机部件解析获取对应所述无线传感器从机部件的传感器信息中的传感器数据,并将该传感器数据发送至所述上位机,结束。
优选地,当所述上位机需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件时,包含如下步骤:
A1,所述上位机根据其内设置的数据采集表,控制一个或多个所述无线主机部件发送命令数据所有的所述无线传感器从机部件中;
A2,每个所述无线传感器从机部件获取并解析该命令数据中的从机地址,判断该从机地址是否与该无线传感器从机部件自身的从机地址相匹配;匹配时,跳转至步骤A3;不匹配时,该无线传感器从机部件忽略该命令数据;
A3,所述无线传感器从机部件根据获取的命令数据,执行该命令数据中要求完成的任务。
优选地,当有新的所述无线传感器从机部件接入该井场传感器系统时,包含如下步骤:
B1,新的所述无线传感器从机部件发送从机接入系统消息格式为+从机地址+传感器数据+*的信息至所有的无线主机部件中;
B2,所有空闲的所述无线主机部件获取上述从机接入系统消息,提取其中的从机地址发送至所述上位机;
B3,所述上位机查找上述从机地址是否存在于其内部的数据采集表中;存在时,跳转至步骤B4;不存在时,阻止该无线传感器从机部件接入该井场传感器系统,结束;
B4,所述上位机设置该无线传感器从机部件接入该井场传感器系统中,更新数据采集表,并根据更新后的数据采集表控制与该新的所述无线传感器从机部件通讯的所述无线主机部件发送命令至该无线传感器从机部件。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明提供的一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法,能够快速地实现无线传感器系统的井场组网和通讯。通过设置两个频段分别组网,能够保证通讯网络的稳定性,数据仲裁模块的存在,可以保证数据的唯一性。根据无线传感器从机部件和无线主机部件的特性,可以灵活的组网,使得各个井场之间的部件具有互换性;提高了石油钻录现场的工作效率,降低了工作成本。
附图说明
图1为本发明一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的整体结构示意图。
图2为本发明一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的无线传感器从机部件结构示意图。
图3为本发明一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的无线主机部件结构示意图。
图4为本发明一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的实施例示意图之一。
图5为本发明一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的实施例示意图之二。
具体实施方式
以下结合附图,通过详细说明一个较佳的具体实施例,对本发明做进一步阐述。
如图1所示,一种具有无线通讯功能的井场传感器系统,该传感器系统包含:多个无线传感器从机部件100、多个无线主机部件200及上位机300。
其中,每个无线主机部件200分别与多个无线传感器从机部件100进行通讯;上位机300与多个无线主机部件200连接。
如图2所示,每个无线传感器从机部件100包含:第一无线收发模块110、传感器120、信息处理模块130。信息处理模块130分别与传感器120、第一无线收发模块110连接。
如图2所示,第一无线收发模块110包含:第一数据仲裁模块111、从机用第一频段处理电路112、从机用第二频段处理电路113、第一频段从机天线114及第二频段从机天线115。其中,第一数据仲裁模块111与信息处理模块130连接;第一数据仲裁模块111分别与从机用第一频段处理电路112、从机用第二频段处理电路113连接;第一频段从机天线114与从机用第一频段处理电路112连接;第二频段从机天线115与从机用第二频段处理电路113连接。
如图3所示,每个无线主机部件200包含第二无线收发模块210、数据处理模块220。其中,第二无线收发模块210、数据处理模块220串联连接;数据处理模块220与上位机300连接。
如图3所示,第二无线收发模块210包含:第二数据仲裁模块211、主机用第一频段处理电路212、主机用第二频段处理电路213、第一频段主机天线214及第二频段主机天线215。第二数据仲裁模块211与数据处理模块220连接;第二数据仲裁模块211分别与主机用第一频段处理电路212、主机用第二频段处理电路213连接;第一频段主机天线214与主机用第一频段处理电路212连接;第二频段主机天线215与主机用第二频段处理电路213连接。
本实施例中,分别采用型号为PIC18F46K80模块用作信息处理模块130及第一数据仲裁模块111、第二数据仲裁模块211。采用型号为DSPIC30F6014A模块用作数据处理模块220。
每个无线传感器从机部件100的第一频段从机天线114与每个无线主机部件200的第一频段主机天线214进行通讯。
每个无线传感器从机部件100的第二频段从机天线115与每个无线主机部件200的第二频段主机天线215进行通讯。
如图4所示,从机用第一频段处理电路112与主机用第一频段处理电路212的结构相同。从机用第一频段处理电路112或主机用第一频段处理电路212包含:
无线收发模块、电源、晶振组件电路、参考电压电路。
本实施例中,采用型号为nRF9E5的无线收发芯片作为无线收发模块。
电源分别与无线收发模块的多个电源输入端连接;参考电压电路与该无线收发模块的参考电压输入端连接,晶振组件电路的输入端、输出端分别与该无线收发模块的晶振输入端、晶振输出端对应连接,该无线收发模块的所有低电平电源输入端均接地。
本发明中,从机用第一频段处理电路112还包含从机用第一频段天线处理电路。从机用第一频段天线处理电路的第一输出端、第二输出端分别与该无线收发模块的两个天线输入端连接;从机用第一频段天线处理电路的输入端与第一频段从机天线114连接。
本发明中,主机用第一频段处理电路212还包含主机用第一频段天线处理电路。主机用第一频段天线处理电路的第一输出端、第二输出端分别与该无线收发模块的两个天线输入端连接;主机用第一频段天线处理电路的输入端与第一频段主机天线214连接。
第一频段天线处理电路包含:第一电容C5、第二电容C4、第三电容C6、第四电容C8、第五电容C9、第六电容C10、第一电感L1、第二电感L2及第三电感L3。第一频段天线处理电路的第一输出端、第二输出端之间分别并联第一电容C5、第一电感L1。第一电容C5的两端分别与第二电容C4的一端、第三电容C6的一端串联连接,第二电容C4的另一端、第三电容C6的另一端分别接地。第一电感L1两端分别与第二电感L2的一端、第三电感L3的一端串联连接;第二电感L2的另一端、第四电容C8、第一频段天线依次串联连接,第六电容C10的一端设置在第四电容C8与该第一频段天线之间,该第六电容C10的另一端接地。第三电感L3的另一端与第五电容C9的一端连接,第五电容C9的另一端接地。
本发明中,从机用第一频段处理电路112中的第一频段天线为第一频段从机天线114。主机用第一频段处理电路212中的第一频段天线为第一频段主机天线214。
如图5所示,由于主机用第二频段处理电路213与从机用第二频段处理电路113结构相同。则主机用第二频段处理电路213或从机用第二频段处理电路113包含:无线收发模块、电源、晶振组件电路、参考电压电路、第二频段天线处理电路。
本实施例中,采用型号为nRF9E5的无线收发芯片作为无线收发模块。
电源与无线收发模块的多个电源输入端连接;参考电压电路与该无线收发模块的参考电压输入端连接,晶振组件电路的输入端、输出端分别与该无线收发模块的晶振输入端、晶振输出端连接,该无线收发模块的所有低电平电源输入端均接地,第二频段天线处理电路的第一输出端、第二输出端分别与该无线收发模块的两个天线输入端连接。
第二频段天线处理电路包含:第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电容C16、第八电容C17、第九电容C18、第十电容C20及第十一电容C19。
第二频段天线处理电路的第一输出端、第二输出端之间并联第四电感L4。第四电感L4的一端分别与第七电容C16的一端、第九电容C18的一端串联连接,该第四电感L4的另一端分别与第八电容C17的一端、第六电感L6的一端串联连接。第七电容C16的另一端、第八电容C17的另一端分别接地。第九电容C18的另一端、第五电感L5、第二频段天线依次串联连接,第十电容C20的一端设置在第五电感L5与该第二频段天线之间,该第十电容C20的另一端接地。第六电感L6的另一端与第十一电容C19的一端连接,该第十一电容C19的另一端接地。
本发明中,从机用第二频段处理电路113的第二频段天线处理电路中的第二频段天线为第二频段从机天线115;主机用第二频段处理电路213的第二频段天线处理电路中的第二频段天线为第二频段主机天线215。
本实施例中,第一频段主机天线214、第一频段从机天线114均采用频段为433MHz频段的天线;第二频段主机天线215、第二频段从机天线115均采用频段为915MHz频段的天线。
本实施例中,采用型号为G043303B的433MHz频段的天线用作第一频段主机天线214、第一频段从机天线114。采用型号为SIT8103915MHz频段的天线用作第二频段主机天线215、第二频段从机天线115。
本发明提供的一种具有无线通讯功能的井场传感器系统及其通讯方法:
一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,该方法包含:
当多个无线传感器从机部件100分别获取实时传感器信息时,每个无线传感器从机部件100将获取井场的传感器信息处理后通过第一频段从机天线114、第二频段从机天线115发送至所有空闲的无线主机部件200中,对应的无线主机部件200将获取的传感器信息发送至上位机300。
当多个无线传感器从机部件100分别获取实时传感器信息时,包含如下步骤:
S1,每个无线主机部件200获取相应的传感器信息,提取该传感器信息包含的无线传感器从机部件100的从机地址。
井场传感器系统的多个无线传感器从机部件100的传感器120分别获取实时的传感器信息,每个传感器120将传感器信息发送至对应的信息处理模块130进行处理后,将处理后的传感器信息通过第一无线收发模块110的第一数据仲裁模块111、从机用第一频段处理电路112、从机用第二频段处理电路113分别发送第一频段从机天线114及第二频段从机天线115,也即,在两个频段分别发送同样的传感器信息至所有的无线主机部件200中。
本实施例中,每个无线传感器从机部件100发送至所有无线主机部件200的信息格式为“+从机地址+传感器数据+*”,其中“”和“*”是传感器信息的头和尾。其中,“从机地址”标注了该无线传感器从机部件100的传感器120数据的来源;“传感器数据”是传感器120的采集数据。
S2,该无线主机部件200与上位机300通讯,数据处理模块220查找上位机300内的数据采集表,根据获取的上述从机地址判断是否需要接受该无线传感器从机部件100的传感器信息;需要时,跳转至步骤S3,不需要时,该无线主机部件200屏蔽该传感器信息。
S3,该无线主机部件200解析获取对应无线传感器从机部件100的传感器信息中的传感器数据,并将该传感器数据发送至上位机300,结束。
上位机300内部设有数据采集表,该数据采集表中包含了上位机300要求获取具体无线传感器从机部件100信息的从机地址、可以接收该无线传感器从机部件100信息的无线主机部件200的主机地址。
每个无线主机部件200的第一频段主机天线214、第二频段主机天线215分别获取无线传感器从机部件100发送的传感器信息。
本实施例中,第一频段主机天线214获取无线传感器从机部件100发送的433MHz的传感器信息,通过无线收发模块对该传感器信息进行地址匹配运算和CRC校验。该无线主机部件200的数据处理模块220查找上位机300内的数据采集表,判断该无线主机部件200是否需要接收获取的传感器信息。当需要时,主机用第一频段处理电路212的无线收发模块确认地址匹配成功后,确认无线主机部件200发送的传感器数据完整,则发送“数据到达控制信号”、传感器数据至第二数据仲裁模块211。
第二频段主机天线215获取无线传感器从机部件100发送的915MHz的传感器信息,通过无线收发模块对该传感器信息进行地址匹配运算和CRC校验。该无线主机部件200的数据处理模块220查找上位机300内的数据采集表,判断该无线主机部件200是否需要接收获取的传感器信息。当需要时,主机用第二频段处理电路213的无线收发模块确认地址匹配成功后,确认无线主机部件200发送的传感器数据完整,则发送“数据到达控制信号”、传感器数据至第二数据仲裁模块211。
该第二数据仲裁模块211首先判断是否是主机用第一频段处理电路212发送了“数据到达控制信号”,当确定是时,忽略主机用第二频段处理电路213发送的“数据到达控制信号”。该第二数据仲裁模块211读取主机用第一频段处理电路212中无线收发模块的SPI口发送的“SPI数据”,判断接收到的传感器数据是否完整、数据校验是否正确;当该第二数据仲裁模块211判断传感器数据完整且数据校验正确时,与该第二数据仲裁模块211内的已发送数据队列中的数据进行对比,判断该传感器数据是否已发送至上位机300;当未发送过时,将传感器数据通过数据处理模块220发送至上位机300,并将已发送的传感器数据存入已发送数据队列中。
当确定不是由主机用第一频段处理电路212发送了“数据到达控制信号”时,判断是否由主机用第二频段处理电路213发送的“数据到达控制信号”。当确定是由主机用第二频段处理电路213发送的“数据到达控制信号”时,该第二数据仲裁模块211读取主机用第二频段处理电路213中无线收发模块的SPI口发送的“SPI数据”,判断接收到的传感器数据是否完整、数据校验是否正确;当该第二数据仲裁模块211判断传感器数据完整且数据校验正确时,与该第二数据仲裁模块211内的已发送数据队列中的数据进行对比,判断该传感器数据是否已发送至上位机300;当未发送过时,将传感器数据通过数据处理模块220发送至上位机300,并将已发送的传感器数据存入已发送数据队列中。
当上位机300需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件100时,该上位机300控制一个或多个无线主机部件200发送命令数据至所有的无线传感器从机部件100中,根据命令数据对应的无线传感器从机部件100完成动作。
当上位机300需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件100时,包含如下步骤:
A1,上位机300根据其内设置的数据采集表,控制一个或多个无线主机部件200发送命令数据所有的无线传感器从机部件100中。
当上位机300需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件100时,根据数据采集表,控制需要具体的一个或多个无线主机部件200发送命令数据。无线主机部件200发送命令数据格式为“+从机地址+命令+#”至对应的无线传感器从机部件100中。
A2,每个无线传感器从机部件100获取并解析该命令数据中的从机地址,判断该从机地址是否与该无线传感器从机部件100自身的从机地址相匹配;匹配时,跳转至步骤A3;不匹配时,该无线传感器从机部件100忽略该命令数据。
A3,无线传感器从机部件100根据获取的命令数据,执行该命令数据中要求完成的任务。
该无线主机部件200的主机用第一频段处理电路212中的无线收发模块监控与其连接的第一频段主机天线214是否处于空闲状态、主机用第一频段处理电路213中的无线收发模块监控与其连接的第二频段主机天线215是否处于空闲状态;当判断第一频段主机天线214和/或第二频段主机天线215空闲时,第一频段主机天线214和/或第二频段主机天线215发送命令数据至所有的无线传感器从机部件100中。
每个无线传感器从机部件100的空闲的第一频段从机天线114或空闲的第二频段从机天线115接收上述命令数据,该无线传感器从机部件100的从机用第一频段处理电路112、从机用第二频段处理电路113分别判断从机地址是否与该无线传感器从机部件100的从机地址匹配;均不匹配时,该无线传感器从机部件100忽略该命令数据;当匹配时,与空闲的第一频段从机天线114或空闲的第二频段从机天线115对应连接的从机用第一频段处理电路112或从机用第二频段处理电路113,进行CRC校验,校验成功或发送“数据到达控制信号”、“SPI数据”至第一数据仲裁模块111。
第一数据仲裁模块111首先判断是否是从机用第一频段处理电路112发送了“数据到达控制信号”。当确定是时,忽略从机用第二频段处理电路113发送的“数据到达控制信号”。该第一数据仲裁模块111读取从机用第一频段处理电路112中无线收发模块的SPI口发送的“SPI数据”,判断接收到的命令数据是否完整、数据校验是否正确;当该第一数据仲裁模块111判断命令数据完整且数据校验正确时,与该第一数据仲裁模块111内的已发送数据队列中的数据进行对比,判断该命令数据是否已发送至传感器120;当未发送过时,将命令数据发送至传感器120,并将已发送的命令数据存入已发送数据队列中。传感器120执行获取的命令数据。
当确定不是由从机用第一频段处理电路112发送了“数据到达控制信号”时,判断是否由从机用第二频段处理电路113发送的“数据到达控制信号”。当确定是由从机用第二频段处理电路113发送的“数据到达控制信号”时,该第一数据仲裁模块111读取从机用第二频段处理电路113中无线收发模块的SPI口发送的“SPI数据”,判断接收到的命令数据是否完整、数据校验是否正确;当该第一数据仲裁模块111判断命令数据完整且数据校验正确时,与该第一数据仲裁模块111内的已发送数据队列中的数据进行对比,判断该命令数据是否已发送至传感器120;当未发送过时,将命令数据发送至传感器120,并将已发送的命令数据存入已发送数据队列中。传感器120执行获取的命令数据。
当有新的无线传感器从机部件100接入该井场传感器系统时,该无线传感器从机部件100发送从机接入系统消息至该井场传感器系统的所有无线主机部件200中,任何空闲的无线主机部件200获取上述从机接入系统消息并发送至上位机300。
当有新的无线传感器从机部件100接入该井场传感器系统时,包含如下步骤:
B1,新的无线传感器从机部件100发送从机接入系统消息格式为+从机地址+传感器数据+*的信息至所有的无线主机部件200中。
B2,所有空闲的无线主机部件200获取上述从机接入系统消息,提取其中的从机地址发送至上位机300;
B3,上位机300查找上述从机地址是否存在于其内部的数据采集表中;存在时,跳转至步骤B4;不存在时,阻止该无线传感器从机部件100接入该井场传感器系统,结束;
B4,上位机300设置该无线传感器从机部件100接入该井场传感器系统中,更新数据采集表,并根据更新后的数据采集表控制与该新的无线传感器从机部件100通讯的无线主机部件200发送命令至该无线传感器从机部件100。
当有新的无线传感器从机部件100接入该井场传感器系统时,该无线传感器从机部件100会发送信息格式为“+从机地址+传感器数据+*”的信息至所有的无线主机部件200中,任何空闲的无线主机部件200会获取上述信息并发送至上位机300,操作人员根据上位机300获取的新的无线传感器从机部件100接入信息,判断并设置是否将该无线传感器从机部件100接入井场传感器系统中,当设置接入时,更新数据采集表,并通过设置后的无线主机部件200发送命令至该无线传感器从机部件100。
当有新的无线主机部件200接入该井场传感器系统时,上位机300获取该无线主机部件200发送的主机接入系统信息,该上位机300根据获取的主机接入系统信息判断并设置是否将该无线主机部件200接入井场传感器系统中。
当有新的无线主机部件200接入该井场传感器系统时,上位机300获取该无线主机部件200的接入信息,操作人员根据上位机300获取的新的无线主机部件200的接入信息判断并设置是否将该无线主机部件200接入井场传感器系统中,当设置接入时,更新数据采集表,并通过设置后的无线主机部件200发送命令至所有的无线传感器从机部件100,与该命令相同的从机地址的无线传感器从机部件100会获取该命令信息及时响应。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,该传感器系统包含:
多个无线传感器从机部件(100),每个所述无线传感器从机部件(100)包含第一无线收发模块(110);
多个无线主机部件(200),每个所述无线主机部件(200)分别与多个所述无线传感器从机部件(100)进行通讯;每个所述无线主机部件(200)包含第二无线收发模块(210);
上位机(300),与多个所述无线主机部件(200)连接;所述上位机(300)内设有数据采集表。
2.如权利要求1所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,每个所述无线传感器从机部件(100)还包含:
传感器(120);
信息处理模块(130),所述信息处理模块(130)分别与所述传感器(120)、第一无线收发模块(110)连接。
3.如权利要求2所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,所述第一无线收发模块(110)包含:
第一数据仲裁模块(111),与所述信息处理模块(130)连接;
从机用第一频段处理电路(112),与所述第一数据仲裁模块(111)连接;
从机用第二频段处理电路(113),与所述第一数据仲裁模块(111)连接;
第一频段从机天线(114),与所述从机用第一频段处理电路(112)连接;
第二频段从机天线(115),与所述从机用第二频段处理电路(113)连接。
4.如权利要求1所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,每个所述无线主机部件(200)还包含:
数据处理模块(220),分别与所述第二无线收发模块(210)、上位机(300)的输入端连接。
5.如权利要求4所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,所述第二无线收发模块(210)包含:
第二数据仲裁模块(211),与所述数据处理模块(220)连接;
主机用第一频段处理电路(212),与所述第二数据仲裁模块(211)连接;
主机用第二频段处理电路(213),与所述第二数据仲裁模块(211)连接;
第一频段主机天线(214),与所述主机用第一频段处理电路(212)连接;
第二频段主机天线(215),与所述主机用第二频段处理电路(213)连接。
6.如权利要求3或5所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统,其特征在于,
每个所述无线传感器从机部件(100)的所述第一频段从机天线(114)与每个所述无线主机部件(200)的第一频段主机天线(214)进行通讯;
每个所述无线传感器从机部件(100)的所述第二频段从机天线(115)与每个所述无线主机部件(200)的第二频段主机天线(215)进行通讯。
7.一种具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,其特征在于,该方法包含:
当多个所述无线传感器从机部件(100)分别获取实时传感器信息时,每个所述无线传感器从机部件(100)将获取井场的传感器信息处理后通过第一频段从机天线(114)、第二频段从机天线(115)发送至所有空闲的所述无线主机部件(200)中,对应的所述无线主机部件(200)将获取的传感器信息发送至所述上位机(300);
当所述上位机(300)需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件(100)时,该上位机(300)控制一个或多个所述无线主机部件(200)发送命令数据至所有的所述无线传感器从机部件(100)中,根据命令数据对应的所述无线传感器从机部件(100)完成动作;
当有新的所述无线传感器从机部件(100)接入该井场传感器系统时,该无线传感器从机部件(100)发送从机接入系统消息至该井场传感器系统的所有无线主机部件(200)中,任何空闲的所述无线主机部件(200)获取上述从机接入系统消息并发送至所述上位机(300);
当有新的所述无线主机部件(200)接入该井场传感器系统时,所述上位机(300)获取该无线主机部件(200)发送的主机接入系统信息,该上位机(300)根据获取的主机接入系统信息判断并设置是否将该无线主机部件(200)接入井场传感器系统中。
8.如权利要求7所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,其特征在于,当多个所述无线传感器从机部件(100)分别获取实时传感器信息时,包含如下步骤:
S1,每个所述无线主机部件(200)获取相应的传感器信息,提取该传感器信息包含的所述无线传感器从机部件(100)的从机地址;
S2,该无线主机部件(200)与所述上位机(300)通讯,所述数据处理模块(220)查找所述上位机(300)内的数据采集表,根据获取的上述从机地址判断是否需要接受该无线传感器从机部件(100)的传感器信息;需要时,跳转至步骤S3,不需要时,该无线主机部件(200)屏蔽该传感器信息;
S3,该无线主机部件(200)解析获取对应所述无线传感器从机部件(100)的传感器信息中的传感器数据,并将该传感器数据发送至所述上位机(300),结束。
9.如权利要求7所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,其特征在于,当所述上位机(300)需要发送命令至一个或多个无线传感器从机部件(100)时,包含如下步骤:
A1,所述上位机(300)根据其内设置的数据采集表,控制一个或多个所述无线主机部件(200)发送命令数据所有的所述无线传感器从机部件(100)中;
A2,每个所述无线传感器从机部件(100)获取并解析该命令数据中的从机地址,判断该从机地址是否与该无线传感器从机部件(100)自身的从机地址相匹配;匹配时,跳转至步骤A3;不匹配时,该无线传感器从机部件(100)忽略该命令数据;
A3,所述无线传感器从机部件(100)根据获取的命令数据,执行该命令数据中要求完成的任务。
10.如权利要求7所述的具有无线通讯功能的井场传感器系统的通讯方法,其特征在于,当有新的所述无线传感器从机部件(100)接入该井场传感器系统时,包含如下步骤:
B1,新的所述无线传感器从机部件(100)发送从机接入系统消息格式为+从机地址+传感器数据+*的信息至所有的无线主机部件(200)中;
B2,所有空闲的所述无线主机部件(200)获取上述从机接入系统消息,提取其中的从机地址发送至所述上位机(300);
B3,所述上位机(300)查找上述从机地址是否存在于其内部的数据采集表中;存在时,跳转至步骤B4;不存在时,阻止该无线传感器从机部件(100)接入该井场传感器系统,结束;
B4,所述上位机(300)设置该无线传感器从机部件(100)接入该井场传感器系统中,更新数据采集表,并根据更新后的数据采集表控制与该新的所述无线传感器从机部件(100)通讯的所述无线主机部件(200)发送命令至该无线传感器从机部件(100)。
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