[发明专利]基于WIA-PA技术的手持访问油田现场设备数据的调度方法

说明书

本发明涉及一种基于WIA‑PA技术的手持访问油田现场设备数据的调度方法，属于油水井监控技术领域，在本发明所述的方法中，手持与井口控制器(以下简称RTU)直接建立通信，通过RTU设备访问现场设备的数据。通过超帧时隙重新分配，实现多个手持访问多个现场设备的数据。

技术领域

本发明属于油水井监控技术领域，涉及一种基于WIA-PA技术的手持访问油田现场设备数据的调度方法。

背景技术

在油水井监控系统中，由于油水井较为分散，且经常作业，而无线通信方式灵活、方便，成本相对较低，因此采用无线通信的方式已成为大家的共识。中国独立制定了基于802.15.4底层协议的WIA-PA工业无线标准，该标准主要用于工业过程测量、监视与控制的无线通信网络，已经成为工业无线国际标准之一。现有的WIA-PA标准定义了网关、路由、节点、主控计算机以及手持共五种设备，其中，手持可用于WIA-PA网络中所有设备的固件升级，以及具有配置网络设备、收集网络性能和健康信息等功能，在WIA-PA网络中具有重要的意义。但是WIA-PA标准中只定义了手持作为网络设备接入整个WIA-PA网络的方法，并未定义手持与现场设备通信的方法。

在油水井的监控系统中，目前巡检人员把手持拿到油井现场入网以后，通常有两种方法读取现场设备的数据。

(1)手持入网之后通过数据中心读取现场设备的数据。由于通过数据中心读取现场设备采集的数据需提前向数据中心申请，经过数据中心通过申请之后才能读取数据。这样巡检人员就不能实时的访问油田现场设备的数据，也就不能实时的对现场设备进行维护或校对升级。

(2)手持与待访问设备建立点对点的通信。在这种方法下，手持每次只能读取一个现场设备的数据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于WIA-PA技术的手持访问油田现场设备数据的调度方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于WIA-PA技术的手持访问油田现场设备数据的调度方法，包括以下步骤：

步骤1：采用WIA-PA网关设备、井口控制器RTU设备、现场设备和手持搭建网络结构，并为WIA-PA网关设备、RTU设备、现场设备和手持编号；

步骤2：手持移动到要访问的油田现场设备的无线传输范围内，监听RTU设备广播的信标帧入网；手持监听到RTU设备广播的信标帧入网以后，在CFP阶段通过RTU设备完成网络配置、网络性能和健康信息的采集操作；

步骤3：在簇内通信阶段，手持向RTU设备发出访问现场设备数据请求；

步骤4：RTU设备收到手持发送的访问请求后，向WIA-PA网关设备发出超帧更新请求网络层命令帧，请求同意手持访问现场设备数据；

步骤5：WIA-PA网关设备收到超帧更新响应网络层命令帧后，WIA-PA网关设备通过解析超帧更新请求网络层命令帧，判断手持访问的现场设备是否是本网络管理的现场设备，如果属于本网络WIA-PA网关设备所管理的现场设备，则WIA-PA网关设备重新分配超帧时隙；

步骤6：WIA-PA网关设备下发新的超帧结构，RTU设备收到WIA-PA网关设备下发的新的超帧结构后，向现场设备和手持返回新的超帧结构；

步骤7：手持收到RTU设备发送的新的超帧结构后，通过时间同步算法更新本地时间，完成精确时间同步；

步骤8：在下一个超帧簇内通信阶段，现场设备N₁,N₂,N₃和N₄向RTU设备上传数据；