一种油田专用ModBus总线通讯转换系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种油田专用ModBus总线通讯转换系统，包括数据采集系统和数据传输系统，所述数据采集系统包括总线接口模块，MCU控制器、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口，所述数据传输系统包括数据传输控制装置，所述数据传输控制装置内设置有上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器、电源管理器、稳压器以及电源装置，所述可编程控制器还连接有数据通用接口；所述无线通信单元与无线控制器连接。本实用新型专利技术通过数据集成的方式，将无线传输与光纤传输集于一体，保证了正常的油田生产。

【技术实现步骤摘要】
一种油田专用ModBus总线通讯转换系统
本技术涉及ModBus总线通讯转换
，尤其是一种油田专用ModBus总线通讯转换系统。
技术介绍
Modbus是一位于开放式通信系统互联参考模型第7层的应用层通信协议，提供连接至不同总线或网络的设备间客户机/服务器通信，主要用于TCP/IP和串行链路传输网络。同时，Modbus也是一请求/响应型协议，通过功能码提供相应服务。由于其公开发表，帧格式紧凑，支持多种传输网络，易于开发等特点，Modbus协议在工业自动化生产领域已得到广泛应用。目前油田上的ModBus总线通讯转换系统基本上通过单一的无线或者光纤进行数据的传输，而油田的环境比较复杂，单一形成的数据传输会造成数据中断，影响正常的油田生产。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的是提供一种油田专用ModBus总线通讯转换系统。本技术采用的技术方案是：一种油田专用ModBus总线通讯转换系统，包括数据采集系统和数据传输系统，所述数据采集系统包括总线接口模块，MCU控制器、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口，所述MCU控制器分别与总线接口模块、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口分别相连，所述MCU控制器还连接有第一芯片和第二芯片，所述第一芯片分别连接RTU信号转接器、存储卡以及Gis系统，所述第二芯片分别连接有数据处理器和无线通信单元，所述以太网控制器处设置有RJ45接口；所述数据传输系统包括数据传输控制装置，所述数据传输控制装置内设置有上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器、电源管理器、稳压器以及电源装置，所述上位机连接光纤通信接口和可编程控制器，可编程控制器与无线控制器连接，所述电源管理器分别与上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器以及稳压器连接，所述稳压器连接电源装置；所述可编程控制器还连接有数据通用接口；所述无线通信单元与无线控制器连接；所述RJ45接口以及RS485接口分别连接光纤通信板，所述光纤通信板连接至光纤通信接口。优选的，所述无线控制器内设置有多个通信卡槽，所述通信卡槽内设置有多个3G模块或多个4G模块或多个3G模块与4G模块的组合，所述3G模块为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的任一种或其任意组合；所述4G模块为TD-LTE、FDD-LTE中的任一种或其任意组合。优选的，所述电源装置包括UPS电源和电源接口。本技术有益效果是：本技术通过数据集成的方式，将无线传输与光纤传输集于一体，大大的增强了在多种环境下的油田数据的采集、收集以及传输，保证了正常的油田生产。附图说明图1为本技术中包括数据采集系统的框架原理图；图2为本技术中数据传输系统的框架原理图。其中，各个部件的名称及标注如下：RJ45接口-1，EEPROM-2,RS485接口-3，以太网控制器-4，MCU控制器-5、ModBusTCP网络接口芯片-6、总线接口模块-7，第一芯片-8，第二芯片-9，电源管理模块-10、无线通信单元-11，数据处理器-12，Gis系统-13，存储卡-14，RTU信号转接器-15，网络控制器-16，光纤通信板-18，数据传输控制装置-181，光纤通信接口-19，电源管理器-20，稳压器-21，电源接口-22，UPS电源-23，无线控制器-24，可编程控制器-25，数据通用接口-26，上位机-27。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。参照图1至图2，本技术公开了一种油田专用ModBus总线通讯转换系统，包括数据采集系统和数据传输系统，所述数据采集系统包括总线接口模块7，MCU控制器5、ModBusTCP网络接口芯片6、电源管理模块10、以太网控制器4、EEPROM2以及RS485接口3，所述MCU控制器5分别与总线接口模块7、ModBusTCP网络接口芯片6、电源管理模块10、以太网控制器4、EEPROM2以及RS485接口3分别相连，所述MCU控制器5还连接有第一芯片8和第二芯片9，所述第一芯片8分别连接RTU信号转接器15、存储卡14以及Gis系统13，所述第二芯片9分别连接有数据处理器12和无线通信单元11，所述以太网控制器4处设置有RJ45接口1；所述数据传输系统包括数据传输控制装置181，所述数据传输控制装置181内设置有上位机27、光纤通信接口19、可编程控制器25、无线控制器24、电源管理器20、稳压器21以及电源装置，所述电源装置包括UPS电源23和电源接口22，通过电源接口22可以连接到外部电源，UPS电源23作为备用电源，当电源接口22处于断电的情况下，UPS电源23为整个设备供电。所述上位机27连接光纤通信接口19和可编程控制器25，可编程控制器25与无线控制器24连接，所述电源管理器20分别与上位机27、光纤通信接口19、可编程控制器25、无线控制器24以及稳压器21连接，所述稳压器21连接UPS电源23和电源接口22，所述可编程控制器25还连接有数据通用接口26；所述无线通信单元11与无线控制器24连接；所述RJ45接口1以及RS485接口3分别连接光纤通信板18。其具体的工作原理是，油田节点设备RTU将采集的数据通过无线网络传递给RTU信号转接器15，为了使得各个RTU的传输不受到影响，在RTU和RTU信号转接器15之间接入了网络控制器16，RTU信号转接器15将采集到的各个节点RTU的数据信息转化成数字信号，该数字信号一方面传递给第一芯片8，另一方面传递至存储卡14进行存储，第一芯片8将将信息由芯片上的传输接口传递给第二芯片9，第二芯片9将数据传递给数据处理器12，数据处理器将第二芯片9传输的数字信号进行处理，在经第二芯片9一路传递给无线通信单元11，另一路传递给MCU控制器5，MCU控制器5连接ModBusTCP网络接口芯片6，所述ModBusTCP网络接口芯片6用于RJ45接口1以及RS485接口3通过ModbusTCP协议与数据传输系统进行通信，所述数据传输系统包括数据传输控制装置181，所述数据传输控制装置181内设置有光纤通信接口19和无线控制器24，光纤通信接口19与RJ45接口1以及RS485接口3通信，无线通信单元11完成与无线控制器24通信，所述无线控制器24内设置有多个通信卡槽，所述通信卡槽内设置有多个3G模块或多个4G模块或多个3G模块与4G模块的组合，所述3G模块为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的任一种或其任意组合；所述4G模块为TD-LTE、FDD-LTE中的任一种或其任意组合，至于设置哪种形式的无线模块，本技术不做限制，只要能够达到完成无线通信即可。本技术通过数据集成的方式，将无线传输与光纤传输集于一体，大大的增强了在多种环境下的油田数据的采集、收集以及传输，保证了正常的油田生产。以上对本技术实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本技术实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田专用ModBus总线通讯转换系统，其特征在于，包括数据采集系统和数据传输系统，所述数据采集系统包括总线接口模块，MCU控制器、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口，所述MCU控制器分别与总线接口模块、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口分别相连，所述MCU控制器还连接有第一芯片和第二芯片，所述第一芯片分别连接RTU信号转接器、存储卡以及Gis系统，所述第二芯片分别连接有数据处理器和无线通信单元，所述以太网控制器处设置有RJ45接口；所述数据传输系统包括数据传输控制装置，所述数据传输控制装置内设置有上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器、电源管理器、稳压器以及电源装置，所述上位机连接光纤通信接口和可编程控制器，可编程控制器与无线控制器连接，所述电源管理器分别与上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器以及稳压器连接，所述稳压器连接电源装置；所述可编程控制器还连接有数据通用接口；所述无线通信单元与无线控制器连接；所述RJ45接口以及RS485接口分别连接光纤通信板，所述光纤通信板连接至光纤通信接口。...

【技术特征摘要】
1.一种油田专用ModBus总线通讯转换系统，其特征在于，包括数据采集系统和数据传输系统，所述数据采集系统包括总线接口模块，MCU控制器、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口，所述MCU控制器分别与总线接口模块、ModBusTCP网络接口芯片、电源管理模块、以太网控制器、EEPROM以及RS485接口分别相连，所述MCU控制器还连接有第一芯片和第二芯片，所述第一芯片分别连接RTU信号转接器、存储卡以及Gis系统，所述第二芯片分别连接有数据处理器和无线通信单元，所述以太网控制器处设置有RJ45接口；所述数据传输系统包括数据传输控制装置，所述数据传输控制装置内设置有上位机、光纤通信接口、可编程控制器、无线控制器、电源管理器、稳压器以及电源装置，所述上位机连接光纤通信接口和可编程控制器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马代鑫，耿延久，蔡权，丁子峰，欧阳洪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司，
类型：新型
国别省市：山东,37