[發明專利]一種數字化油田分布式主RTU系統及井口RTU網絡通訊中繼方法

有效

• 申請號: 201410178332.9
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103944843B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 李江紅;章莉敏;付蒙;鞏全成;劉科峰;馬鵬剛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04L25/20
• 分類號: H04L25/20;G08C19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種數字化油田分布式主RTU系統，其特征在于，該分布式主RTU系統包括：

——上位數據通訊處理模塊(1)，由網絡通訊器組件構成，用于同上位站控系統進行通訊；

——RTU網絡通訊中繼處理模塊(3)，包括子網掃描處理單元(4)、任務中繼處理單元(5)、任務監護處理單元(6)和任務記錄處理單元(7)，用于將上位數據通訊處理模塊(1)傳輸的上位站控系統的數據無損中繼后，通過下位數據通訊處理模塊(2)傳輸至下位井口RTU網絡；

——下位數據通訊處理模塊(2)，由串行收發器組件構成，用于同下位井口RTU網絡進行通訊；

所述上位數據通訊處理模塊(1)得到上位站控系統的RTU網絡通訊內容輸送至RTU網絡通訊中繼處理模塊(3)進行數據無損中繼，中繼后的數據由下位數據通訊處理模塊(2)傳輸至下位井口RTU網絡；或者下位數據通訊處理模塊(2)得到下位井口RTU網絡通訊內容輸送至RTU網絡通訊中繼處理模塊(3)進行數據無損中繼，中繼后的數據由上位數據通訊處理模塊(1)傳輸至上位站控系統，從而完成控系統與數字化油田系統末梢多節點井口RTU網絡通訊。

2.根據權利要求1所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述子網掃描處理單元(4)用于掃描系統下位井口RTU網絡中節點狀態，同時將掃描到的節點標識記錄；

所述任務中繼處理單元(5)用于處理上位數據通訊處理模塊(1)接收到的任務指令；

所述任務監護處理單元(6)用于輪詢當前下位井口RTU網絡中活動的節點，反復執行預定義的監護任務集合中的任務；

所述任務記錄處理單元(7)用于記錄和維護子網掃描處理單元(4)、任務中繼處理單元(5)、任務監護處理單元(6)，以及包括下位井口RTU網絡的工作參數信息、工作狀態信息、工況控制動作執行信息的處理過程信息。

3.根據權利要求1或2所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述任務中繼處理單元(5)直接中繼上位數據通訊處理模塊(1)與下位數據通訊處理模塊(2)之間的通訊內容。

4.根據權利要求1或2所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述任務中繼處理單元(5)從任務記錄處理單元(7)獲取任務監護狀態，通過上位數據通訊處理模塊(1)回復已完成監護的任務結果，間接中繼上位數據通訊處理模塊(1)與下位數據通訊處理模塊(2)之間的通訊內容。

5.根據權利要求1所述的分布式主RTU系統，其特征在于，分布式主RTU系統進一步包括：

前置管理功能模塊(8)，前置管理功能模塊(8)包括功圖信息處理單元(9)、脫機工作處理單元(10)和故障應急處理單元(11)，用于上位站控系統失聯情況下進行前置管理，允許現場調看功圖信息、實施持續自主系統作業和處理發生的緊急故障；

所述前置管理功能模塊(8)與RTU網絡通訊中繼處理模塊(3)相連。

6.根據權利要求5所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述功圖信息處理單元(9)用于處理和調看任務記錄處理單元(7)所記錄的歷史功圖信息。

7.根據權利要求5所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述脫機工作處理單元(10)用于控制下位井口RTU網絡進行自主系統作業。

8.根據權利要求5所述的分布式主RTU系統，其特征在于，所述故障應急處理單元(11)用于控制下位井口RTU網絡在產生緊急故障時采取響應的應急措施。

9.一種數字化油田站控系統與末梢多節點井口RTU網絡通訊中繼方法，其特征在于：該方法包括下述步驟：

1)加載任務監護集合，該集合是根據系統中通訊內容提取的常用任務列表；

2)掃描節點網絡，判別并記錄當前網絡所有活動節點；

3)由上位數據通訊處理模塊(1)接收上位站控系統下達的測控任務指令；

①收到上位站控系統下達的測控任務指令時，進入步驟4)執行任務指令解析處理；

②未收到上位站控系統下達的測控任務指令時：

a任務監控空閑時，重新執行子網掃描，保存子網掃描處理結果后返回至步驟1)；

b任務監控正忙時，繼續執行任務監控，保存任務監控處理結果后返回至步驟1)；

4)任務中繼處理單元(5)實現對測控任務指令解析處理；

①判別符合直接中繼規則時，進入步驟6)執行直接中繼處理；

②判別不符合直接中繼規則時，進入步驟5)進行搜索與匹配處理；

5)在任務記錄處理單元(7)中對測控任務指令進行搜索與匹配；

6)選擇進行直接或間接中繼處理，完成本次網絡通訊中繼過程；

①如果測控任務指令匹配成功，通過上位數據通訊處理模塊(1)回復已完成監護的任務結果至上位站控系統，保存間接中繼的過程數據，完成本次通訊的間接中繼處理過程；

②如果測控任務指令匹配失敗，通過下位數據通訊處理模塊(2)轉發未匹配的測控任務指令，并將下位數據通訊處理模塊(2)接收的任務結果通過上位數據通訊處理模塊(1)回復至上位站控系統，保存直接中繼的過程數據，完成本次通訊的直接中繼處理過程；

7)重復上述步驟1)至6)，循環網絡通訊中繼過程。