CN110956793A - 一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法 - Google Patents

一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，具体步骤如下：S1：采集工业现场生产测控数据；S2：数据发出；S3：数据传送；S4：数据中转；S5：数据接收。北斗***的部署不受地域限制，目前在全国范围内部署可实现数据的直接交互，无需天线塔架架设，只要将收发天线置于露天环境即可。建设实施成本极低。信息传输实时高效，性能稳定；北斗***通信信道保密性强；通信资费及后期维护费用低廉；提供统一时间基准和位置服务信息。

Description

一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法。
背景技术
目前油田采集数据的远距离无线传输多采用无线电台、无线网桥、LORA等方式，解决了大部分油气生产现场的数据传输问题，然而，这些传输方式，由于其受到技术特点制约，传输距离有限，对于井区相对集中的场景比较合适，但是对于偏远井区、站库、运输管线并不适合应用，采用传统传输方案实现成本过高，没有经济效益，造成部分特定的生产现场还无法实现无线传输。
采用“北斗”通信技术实现数据的传输，可以大大弥补传统的无线传输方式的不足。其传输距离不受地域限制，特别适合偏远地区的数据采集传输。其***部署快捷，是油气生产物联网建设的必要补充手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，该基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法具体步骤如下：
S1：采集工业现场生产测控数据：对工业现场的设备预先进行数据采集设备的布局，将各个设备与数据采集设备互联，形成物联网，通过布局设置的数据采集设备对工业现场的各个设备进行数据的自动测量采集；
S2：数据发出：北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星；
S3：数据传送：包含接收方ID号和通讯内容的通讯信号加密后通过卫星转发入站；
S4：数据中转：地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户；
S5：数据接收：接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成通讯。
优选的，所述S1中数据采集设备采用的是LORA无线仪表，LORA无线仪表为适合于在长距离发送小数据且使用电池供电方式的物联网终端设备。
优选的，所述S2中采用的北斗网关是北斗RDSS短报文通信网关，支持tcp、udp、httpd通讯方式。
优选的，所述S3和S4中传输用到的卫星为北斗***中的北斗通讯卫星。
优选的，北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星的时候，可进行当前位置信息采集，同时发送给平台或终端，平台及终端能解析或显示发送方经纬度，接收到通信信息时，根据设定给出声、光或符号提示，实时显示通信时间、发信地址和通信电文。
优选的，北斗RDSS短报文通信网关采用的短报文通讯的传输时延0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：北斗***的部署不受地域限制，目前在全国范围内部署可实现数据的直接交互，无需天线塔架架设，只要将收发天线置于露天环境即可。建设实施成本极低。信息传输实时高效，性能稳定；北斗***通信信道保密性强；通信资费及后期维护费用低廉；提供统一时间基准和位置服务信息；组网方便，不依赖任何基础网络设施。在普通移动通讯信号不能覆盖的情况下（地震灾害过后通讯基站遭到破坏或者野外无人区，海洋等没有移动信号覆盖的地区），装有北斗短报文模块的北斗终端就可以通过短报文进行紧急通讯。
附图说明
图1为本发明北斗短报文传输***示意图；
图2为本发明北斗短报文传输方式扩展实施方式示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
目前市售的基于物联网原理设计的石油测井信息传输***，大多以CAN协议和TCP/IP协议为技术基础，同时用光纤通信实现井下与地面的传输，另外在地面增加了无线网络架构。但是此方案仅在应对相对较集中或网络覆盖条件较好的井场运用，而受地势影响大，设备构成中无线网络组成部分中主/从站天线要彼此可视，受地形因素影响较大。4G网络受运营商信号覆盖区域和基站容量影响较大。尤其是处于边缘地带的井场架设无线专网覆盖或铺设光缆成本极高。甚至经过地理位置和地形的综合考虑，无法实现进场数据的远程传输通讯。解决现有技术中工业现场物联网数据传输***对极端偏远地区以及地理状况极端恶劣地区无法覆盖通讯传输的技术问题。
实施例1
一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，该基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法具体步骤如下：
S1：采集工业现场生产测控数据：对工业现场的设备预先进行数据采集设备的布局，将各个设备与数据采集设备互联，形成物联网，通过布局设置的数据采集设备对工业现场的各个设备进行数据的自动测量采集；
S2：数据发出：北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星；
S3：数据传送：包含接收方ID号和通讯内容的通讯信号加密后通过卫星转发入站；
S4：数据中转：地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户；
S5：数据接收：接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成通讯。
所述S1中数据采集设备采用的是LORA无线仪表，LORA无线仪表为适合于在长距离发送小数据且使用电池供电方式的物联网终端设备。所述S2中采用的北斗网关是北斗RDSS短报文通信网关，支持tcp、udp、httpd通讯方式。所述S3和S4中传输用到的卫星为北斗***中的北斗通讯卫星。北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星的时候，可进行当前位置信息采集，同时发送给平台或终端，平台及终端能解析或显示发送方经纬度，接收到通信信息时，根据设定给出声、光或符号提示，实时显示通信时间、发信地址和通信电文。北斗RDSS短报文通信网关采用的短报文通讯的传输时延0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。
整体进行文件传输的形式为：
1、短报文发送方首先将包含接收方ID号和包含井场RTU等生产数据的通讯申请信号加密后通过卫星转发入站；
2、地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给指定接收站；
3、接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通讯。 与定位功能相似，短报文通讯的传输时延约0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：该基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法具体步骤如下：
S1：采集工业现场生产测控数据：对工业现场的设备预先进行数据采集设备的布局，将各个设备与数据采集设备互联，形成物联网，通过布局设置的数据采集设备对工业现场的各个设备进行数据的自动测量采集；
S2：数据发出：北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星；
S3：数据传送：包含接收方ID号和通讯内容的通讯信号加密后通过卫星转发入站；
S4：数据中转：地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户；
S5：数据接收：接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成通讯。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：所述S1中数据采集设备采用的是LORA无线仪表，LORA无线仪表为适合于在长距离发送小数据且使用电池供电方式的物联网终端设备。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：所述S2中采用的北斗网关是北斗RDSS短报文通信网关，支持tcp、udp、httpd通讯方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：所述S3和S4中传输用到的卫星为北斗***中的北斗通讯卫星。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：北斗网关将工业现场的设备组成的物联网中采集的数据与接收方ID号申请信号加密后发往卫星的时候，可进行当前位置信息采集，同时发送给平台或终端，平台及终端能解析或显示发送方经纬度，接收到通信信息时，根据设定给出声、光或符号提示，实时显示通信时间、发信地址和通信电文。
6.根据权利要求3所述的一种基于北斗短报文的工业现场物联网数据传输方法，其特征在于：北斗RDSS短报文通信网关采用的短报文通讯的传输时延0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。
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