一种用于采集油气井数据的音频通信设备和方法技术

本发明专利技术的实施方式提供了一种用于采集油气井数据的音频通信设备和方法，该设备包括：音频单元，接收第一音频信号；主控制单元，将第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数；无线通信单元，基于Zigbee协议将油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数生成报文并发送，以及接收油气井数据；主控制单元还将油气井数据编码成为第二音频信号；音频单元还将第二音频信号发送出去。本发明专利技术提供的音频通信设备可作为移动设备和油气田现场各种传感器的中间媒介，利用音频信号传输油气井数据，使得在油气田作业现场利用移动设备方便地采集和处理分析油气井数据得以实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及数据传输
，更具体地，本专利技术的实施方式涉及一种用于采集油气井数据的音频通信设备和方法。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。随着移动通信技术的广泛应用，智能手机、平板电脑等移动设备已经成为包括油气田作业人员在内的大众随身携带物品，移动设备为油气田作业人员处理和分析数据提供了很大的便利。
技术实现思路
油气田中常用的用于测量油气井数据的传感器一般是基于Zigbee协议进行通信，现有的移动设备并不具备这类传感器，也无法与这类传感器直接进行通信，导致作业人员无法在油气田作业现场利用移动设备方便地采集和处理分析油气井数据(例如温度、压力、功图、扭矩等)。为此，非常需要一种能够利用移动设备采集油气井数据的技术。在本上下文中，本专利技术的实施方式期望提供一种用于采集油气井数据的音频通信设备、方法和应用程序。在本专利技术实施方式的第一方面中，提供了一种用于采集油气井数据的音频通信设备，包括：音频单元，用于接收第一音频信号，并将所述第一音频信号转发给主控制单元；主控制单元，用于将所述第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数，并转发给无线通信单元；无线通信单元，用于基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数生成报文并发送，以及用于接收油气井数据，并将所述油气井数据转发给主控制单元；所述主控制单元，还用于将所述油气井数据编码成为第二音频信号，并将所述第二音频信号发送给所述音频单元；所述音频单元，还用于将所述第二音频信号发送出去。在本专利技术实施方式的第二方面中，提供了一种用于采集油气井数据的方法，包括：接收第一音频信号；将所述第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数；基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、所述测量油气井数据所需的参数生成报文并发送；以及，接收油气井数据；将所述油气井数据编码成为第二音频信号；将所述第二音频信号发送出去。在本专利技术实施方式的第三方面中，提供了一种应用程序，当所述应用程序在移动设备上运行时，用于使所述移动设备执行：接收油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数；将所述油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数编码成为第一音频信号；将所述第一音频信号发送出去；接收第二音频信号；将所述第二音频信号解码成为油气井数据；显示所述油气井数据。在本专利技术实施方式的第四方面中，提供了另一种用于采集油气井数据的方法，包括：接收油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数；将所述油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数编码成为第一音频信号；将所述第一音频信号发送出去；接收第二音频信号；将所述第二音频信号解码成为油气井数据；显示所述油气井数据。借助于上述技术方案，本专利技术提供的音频通信设备可作为移动设备和油气田现场各种传感器的中间媒介，利用音频信号的形式传输油气井数据，使得在油气田作业现场利用移动设备方便地采集和处理分析油气井数据得以实现。相比于现有技术，本专利技术实用性强、稳定性好，误码率低，有利于降低油气田现场的数据采集成本。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：图1示意性地示出了本专利技术示例性实施方式的应用场景；图2示意性地示出了本专利技术示例性实施方式的音频通信设备的结构框图；图3示意性地示出了本专利技术具体实施例的音频通信设备的结构框图；图4示意性地示出了本专利技术示例性实施方式的一种用于采集油气井数据的方法的流程示意图；图5示意性地示出了本专利技术示例性实施方式的另一种用于采集油气井数据的方法的流程示意图；在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的实施方式，提出了一种用于采集油气井数据的音频通信设备、移动设备和系统。在本文中，需要理解的是，移动设备200也可以由台式计算机所替代，即音频通信设备100通过与台式机计算机之间相连接，传输第一音频信号、第二音频信号，从而达到将传感器300测量的油气井数据传输至台式计算机处。此外，附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。下面参考本专利技术的若干代表性实施方式，详细阐释本专利技术的原理和精神。应用场景总览首先参考图1，在油气田现场，音频通信设备100与移动设备200相连接，音频通信设备100基于Zigbee协议与油气田中各种测量油气井数据的传感器300进行无线通信。移动设备200例如可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。移动设备200中存储有应用程序400，移动设备200通过运行应用程序400实现与音频通信设备100之间的数据交互。传感器300例如可以是油气田现场用于测量温度、压力、扭矩、功图等油气井数据的无线传感设备。示例性设备下面结合图1的应用场景，参考图2～图3来描述本专利技术中示例性实施方式的音频通信设备100。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本专利技术的精神和原理而示出，本专利技术的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本专利技术的实施方式可以应用于适用的任何场景。如图2所示为本专利技术示例性实施方式的音频通信设备100的结构框图，包括：音频单元101、主控制单元102和无线通信单元103。在下行传输链路中，音频单元101，用于接收第一音频信号，并将第一音频信号转发给主控制单元102；主控制单元102，用于将第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数，并转发给无线通信单元103；无线通信单元103，用于基于Zigbee协议将油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数生成报文，并将报文发送出去。可选地，音频单元101可以连接移动设备200，接收移动设备200发送的第一音频信号；无线通信单元103基于Zigbee协议与用于测量油气井数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，包括：音频单元，用于接收第一音频信号，并将所述第一音频信号转发给主控制单元；主控制单元，用于将所述第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数，并转发给无线通信单元；无线通信单元，用于基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数生成报文并发送，以及用于接收油气井数据，并将所述油气井数据转发给主控制单元；所述主控制单元，还用于将所述油气井数据编码成为第二音频信号，并将所述第二音频信号发送给所述音频单元；所述音频单元，还用于将所述第二音频信号发送出去。

【技术特征摘要】
1.一种用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，包括：
音频单元，用于接收第一音频信号，并将所述第一音频信号转发给主控制单元；
主控制单元，用于将所述第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据
所需的参数，并转发给无线通信单元；
无线通信单元，用于基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、测量油气井数据所需
的参数生成报文并发送，以及用于接收油气井数据，并将所述油气井数据转发给主控制单
元；
所述主控制单元，还用于将所述油气井数据编码成为第二音频信号，并将所述第二音
频信号发送给所述音频单元；
所述音频单元，还用于将所述第二音频信号发送出去。
2.根据权利要求1所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，
所述音频单元连接一移动设备，用于接收所述移动设备发送的所述第一音频信号，将
所述第二音频信号发送给所述移动设备；
所述无线通信单元基于Zigbee协议与用于测量油气井数据的传感器进行无线通信，用
于将所述报文发送给所述传感器，接收所述传感器发送的所述油气井数据。
3.根据权利要求1所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，所述油
气井数据包括：温度、压力、扭矩、功图。
4.根据权利要求1所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，还包括：
电源供给单元，用于为所述无线通信单元、所述主控制单元供电。
5.根据权利要求4所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，
所述主控制单元采用MSP430系列单片机；
所述无线通信单元连接所述主控制单元的UART0口；
所述音频单元具有左声道、右声道、麦克和接地端，其中，所述左声道连接所述主控
制单元的Vcc端，所述右声道连接所述主控制单元的CA0口，所述麦克连接所述主控制单
元的UART1口，所述接地端连接所述主控制单元的GND端。
6.根据权利要求5所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，所述电
源供给单元采用二极管电压倍增器，连接于所述音频单元的左声道和所述主控制单元的
Vcc端之间，用于提升来自于所述音频单元的左声道的电压信号以驱动所述主控制单元。
7.根据权利要求2所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，所述音
频单元采用3.5mm的音频接头。
8.根据权利要求1～7任一所述的用于采集油气井数据的音频通信设备，其特征在于，
所述第一音频信号、所述第二音频信号为FSK信号。
9.一种用于采集油气井数据的方法，其特征在于，包括：
接收第一音频信号；
将所述第一音频信号解码生成油气井数据的类型、测量油气井数据所需的参数；
基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、所述测量油气井数据所需的参数生成报文
并发送；以及，
接收油气井数据；
将所述油气井数据编码成为第二音频信号；
将所述第二音频信号发送出去。
10.根据权利要求9所述的用于采集油气井数据的方法，其特征在于，
接收第一音频信号，包括：接收一移动设备发送的所述第一音频信号；
基于Zigbee协议将所述油气井数据的类型、所述测量油气井数据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：师俊峰，赵瑞东，张鑫，舒勇，陶珍，张建军，刘猛，熊春明，陈仲璀，张安廷，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11