基于北斗短报文的多阀门远程控制系统及远程控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗短报文的多阀门远程控制系统及远程控制方法，主要解决现有技术在无网络覆盖时无法实现用户与多阀门及传感器双向通信的问题。该系统包括可编程控制芯片、电磁继电器、电流控制设备、天线、按键及LCD液晶显示屏；可编程控制芯片外面设有五个接口，分别与电磁继电器、电流控制设备和外部开关阀、北斗收发器、5G通信模块相连；其内部设有不同的八种功能模块，这些功能模块与可编程控制芯片各端口连接的设备及部件相互配合获得工业现场的阀门信息。本发明专利技术提高了北斗短报文传输的可靠性，能实现用户对多设备的双向通信及对工业阀门的远程控制与信息获取，可用于油气管线阀门的远程控制与现场信息实时监测。油气管线阀门的远程控制与现场信息实时监测。油气管线阀门的远程控制与现场信息实时监测。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗短报文的多阀门远程控制系统及远程控制方法


[0001]本专利技术属于数据传输
，特别涉及一种阀门远程控制与信息获取之间的传送协议，可用于油气管线阀门的远程控制与现场信息实时监测。
技术背景
[0002]目前的工业阀门大都采用现场手动控制，主要的远程控制方式则是利用4G网络等，而实际中阀门有可能安置在偏远或是人口稀少的地方，若当地无基站信号覆盖则会出现没有网络无法远程控制与通信的情况，然而工业阀门控制的实际通信数据量较小，若为其专门铺设网络电缆或是架设基站则会大大提高成本。
[0003]而采用北斗短报文通信技术，其直接依靠卫星通信，不受周围基础网络设施的影响，随时随地只需有卫星信号即可进行通信，因此它可以大大弥补常见无线传输方式的不足。而北斗短报文针对工业阀门控制的低频次低容量的通信也能够完全满足需要。
[0004]新疆中亚石油技术有限公司在其申请的专利文献(申请号：CN201910965534.0)中提出了“一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法”，该方法直接将北斗网关与现场采集设备相连，实现工业现场物联网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗短报文的阀门远程控制系统，包括可编程控制芯片(1)、电磁继电器(2)，网络通信模块(3)、天线(4)，LCD液晶显示屏(5)和按键(6)，该可编程控制芯片(1)上设有数字控制端口(11)，智能仪表RS485接口(12)，网络通信接口(13)，其特征在于：所述可编程控制芯片(1)，其外部增设有用于实现阀门状态的反馈检测的输入信号检测端口(14)和用于连接北斗收发器的异步传输标准接口RS232(15)；其内部设有：报文收发模块，用于北斗短报文的发送与接收；指令识别模块，用于识别收到指令的功能与作用对象，生成对应的下层指令信号；报文打包模块，用于将阀门，传感器或北斗收发机的反馈信息打包形成对应的返回报文；TCP通信模块，用于实现网络通信功能；阀门控制模块，用于产生控制信号控制电磁继电器或电流控制设备；传感器模块，用于发送传感器查询指令与接收传感器返回信息；定位模块，用于发送定位申请报文，接收定位信息报文并计算经纬度信息；信号检测模块，用于检测阀门反馈信号，判断阀门状态；所述在智能仪表RS485接口(12)，其上连接有传感器和电流控制设备(7)，用于产生大小为4
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20mA的工业仪表设备的标准电流信号，实现对调节阀的开度进行控制。2.根据权利要求书1所述的系统，其特征在于：所述电流控制设备(7)包含电流信号转换模块(71)，RS485信号控制接口(72)，电流输入接口(73)，电流输出接口(74)，该RS485信号控制接口(72)与智能仪表RS485接口(12)相连，并通过串行总线协议Modbus控制电流信号转换模块(71)工作；该电流输出接口(74)和电流输入接口(73)均与工业现场的调节阀相连，通过4
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20mA电流控制阀门的0
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100％开度，并检测反馈电流的大小。3.根据权利要求书1所述的系统，其特征在于：所述电磁继电器(2)包含电平信号控制接口(21)与开关接口(22)，该电平信号控制接口(21)与数字控制端口(11)相连，该开关接口(22)与工业现场开关阀相连，并通过可编程控制芯片(1)产生的数字信号控制开关接口(22)的通断，实现对工业现场控制阀门的开闭。4.根据权利要求书1所述的系统，其特征在于：所述数字控制端口(11)采用多路数字端口，用于同时控制多路电磁继电器(2)开关通道；所述输入信号检测端口(14)与工业现场开关阀的反馈电路相连，通过可编程控制芯片(1)识别反馈电路电平信号的变化，判断开关阀的开闭状态；所述网络通信接口(13)与外部的5G通信模块相连，用于接收指令与回传状态信息；所述可编程控制芯片(1)上的输入端口与按键(6)相连，其输出端口与LCD液晶显示屏(5)相连；其串口与网络通信模块(3)相连，该网络通信模块(3)与天线(4)连接。5.一种利用权利要求书1所述系统进行多阀门远程控制的方法，其特征在于，包括：1)指令识别模块生成下层指令信号：用户根据控制或查询的需求生成相应的指令发送报文，并发送给控制系统，该指令发送报文长度为18字节，包含报头、用户卡号、功能码、阀门号、传感器号、报文序号、模拟量参数、扩展功能这八个字段；报文收发模块接收到用户的指令发送报文后，由指令识别模块进行解析，确定指令的
功能、作用对象，并生成相应的下层指令信号，该下层指令信号包含阀门控制类指令，传感器查询类指令与定位信息查询指令三个类别；2)阀门控制模块，传感器模块或定位模块根据上述不同的下层指令信号类别，执行相应的控制或查询操作：若下层指令为阀门控制类指令，则阀门控制模块会控制电磁继电器和电流控制设备，它们将控制信号作用于待控制阀门，输入信号检测端口接收该阀门产生的反馈信号并反馈给信号检测模块；若下层指令为传感器查询类指...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建超，潘岩，韩硕，李卫斌，吴末，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：