[发明专利]WirelessHART设备整合到有线HART网络的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是连接无线高速可寻址远程传感器（WirelessHART）设备到一个有线高速可寻址远程传感器（有线HART）网络的方法和设备。

背景技术

有线高速可寻址远程传感器（有线HART）协议是一种对4-20mA设备向后兼容的增强，它允许智能化、基于微处理器现场设备的双向通信。更具体地说，有线HART协议是一种数字工业自动化协议，使用Bell202频移键控（FSK）标准来将一个低幅值的数字通信信号叠加在4-20mA信号上，实现在传统4-20mA模拟仪表线缆上的通信。基于有线HART协议的通信发生在任意两个具有有线HART功能的设备间，通常是一个智能现场设备和一个控制或监测系统。使用标准的仪表线缆和使用标准的接线和端子技术，就可以实现通信。因为有线HART协议是一个主/从协议，一个智能现场设备（即从站）仅当被主站设备应用（即主站）要求与之对话时才开始说话。当主站设备与智能现场设备通信的时候，可以实现许多功能任务，包括：设备配置或重配置、设备诊断、设备故障检测、读取附加测量值、获取设备健康和状态信息，等等。

有线HART协议同时提供两个通信信道：4-20mA模拟信号和数字信号。4-20mA信号通过现场智能设备使用的4-20mA电流回路，用于主测量值的通信。叠加在4-20mA模拟信号上的数字信号，包含了来自智能现场设备的诸多信息，包括设备状态、故障、附加测量或计算值，等等。

WirelessHART协议是一个用于过程自动化应用的无线网状网络通信协议，是对有线HART协议增加无线能力，同时保持与已有有线HART设备、命令和工具的兼容。WirelessHART网络采用工作在2.4GHz射频带宽的IEEE802.15.4兼容射频信号。在WirelessHART网状网络中的每个设备都可以充当路由器，实现信息包转发。换言之，设备无需直接与网关进行通信，仅需将信息包传至最近设备。这将扩展WirelessHART网络的范围，并且通过提供冗余通信路由来提高可靠性。

目前技术下，通过一个WirelessHART适配器将一个现场设备安装并连入WirelessHART网络，这个有线HART现场仪表可以成为WirelessHART网络的一部分。因此，一旦WirelessHART适配器允许，有线HART网络中的现场仪表可以加入WirelessHART网络。这允许WirelessHART网络得以扩展来提供一个经济有效的通信解决方案。然而，对于一个没有连接到有线HART网络的WirelessHART设备而言，目前没有方法使其加入有线HART网络并成为其中一部分。

发明内容

本发明涉及将一个或多个WirelessHART设备整合进一个有线HART网络的技术，使WirelessHART设备加入有线HART网络并成为其中一部分。

本发明所提供的技术方案是：一种WirelessHART设备整合到有线HART网络的方法，包括：基于WirelessHART协议，与一个无线高速可寻址远程传感器第一设备建立通信；基于有线HART协议，实现第一设备与一个第一有线高速可寻址远程传感器网络即有线HART网络中主站设备的通信。

与第一有线HART网络中主站设备建立的通信，是基于一个4-20mA模拟信道，或是频移键控HART协议，或二者皆是。

所述实现第一设备与第一有线HART网络中主站设备基于有线HART协议的通信，包括实现第一设备和第一有线HART网络中主站设备的通信，第一有线HART网络中主站设备将第一设备视作第一有线HART网络中一个有线HART仪表部分。

还包括：从第一设备接收一个或多个参数数据；将从第一设备接收到的一个或多个参数数据，发送到第一有线HART网络中的主站设备。

还包括：接收至少一条来自于第一有线HART网络中主站设备传向第一设备的命令；向第一设备发送至少一条命令。

当接收到至少一条与采集数字传感器数据相关的命令，以及第一有线HART网络由主站设备和实现第一设备与主站设备通信的一个适配器构成的时候，该方法还包括：将数字传感器数据转换为模拟数据，并在第一有线HART网络中传输。

主站设备包括模拟信号输入设备，该设备不是一个HART协议主站设备。

接收到的来自第一有线HART网络中主站设备的至少一条命令，与以下情况中至少一种相关：设备配置或重配置，设备诊断，设备故障检测，读取附加测量值，获取设备状态。