本實用新型涉及ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換技術(shù)領域，尤其是一種油田專用ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

Modbus是一位于開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型第7層的應用層通信協(xié)議，提供連接至不同總線或網(wǎng)絡的設備間客戶機/服務器通信，主要用于TCP/IP和串行鏈路傳輸網(wǎng)絡。同時，Modbus也是一請求/響應型協(xié)議，通過功能碼提供相應服務。由于其公開發(fā)表，幀格式緊湊，支持多種傳輸網(wǎng)絡，易于開發(fā)等特點，Modbus協(xié)議在工業(yè)自動化生產(chǎn)領域已得到廣泛應用。

目前油田上的ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換系統(tǒng)基本上通過單一的無線或者光纖進行數(shù)據(jù)的傳輸，而油田的環(huán)境比較復雜，單一形成的數(shù)據(jù)傳輸會造成數(shù)據(jù)中斷，影響正常的油田生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的主要目的是提供一種油田專用ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種油田專用ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括總線接口模塊，MCU控制器、ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片、電源管理模塊、以太網(wǎng)控制器、EEPROM以及RS485接口，所述MCU控制器分別與總線接口模塊、ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片、電源管理模塊、以太網(wǎng)控制器、EEPROM以及RS485接口分別相連，所述MCU控制器還連接有第一芯片和第二芯片，所述第一芯片分別連接RTU信號轉(zhuǎn)接器、存儲卡以及Gis系統(tǒng)，所述第二芯片分別連接有數(shù)據(jù)處理器和無線通信單元，所述以太網(wǎng)控制器處設置有RJ45接口；

所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸控制裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸控制裝置內(nèi)設置有上位機、光纖通信接口、可編程控制器、無線控制器、電源管理器、穩(wěn)壓器以及電源裝置，所述上位機連接光纖通信接口和可編程控制器，可編程控制器與無線控制器連接，所述電源管理器分別與上位機、光纖通信接口、可編程控制器、無線控制器以及穩(wěn)壓器連接，所述穩(wěn)壓器連接電源裝置；

所述可編程控制器還連接有數(shù)據(jù)通用接口；

所述無線通信單元與無線控制器連接；

所述RJ45接口以及RS485接口分別連接光纖通信板，所述光纖通信板連接至光纖通信接口。

優(yōu)選的，所述無線控制器內(nèi)設置有多個通信卡槽，所述通信卡槽內(nèi)設置有多個3G模塊或多個4G模塊或多個3G模塊與4G模塊的組合，所述3G模塊為WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的任一種或其任意組合；所述4G模塊為TD-LTE、FDD-LTE中的任一種或其任意組合。

優(yōu)選的，所述電源裝置包括UPS電源和電源接口。

本實用新型有益效果是：本實用新型通過數(shù)據(jù)集成的方式，將無線傳輸與光纖傳輸集于一體，大大的增強了在多種環(huán)境下的油田數(shù)據(jù)的采集、收集以及傳輸，保證了正常的油田生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實用新型中包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的框架原理圖；

圖2為本實用新型中數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的框架原理圖。

其中，各個部件的名稱及標注如下：

RJ45接口-1， EEPROM-2, RS485接口-3，以太網(wǎng)控制器-4， MCU控制器-5、ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片-6、總線接口模塊-7，第一芯片-8，第二芯片-9，電源管理模塊-10、無線通信單元-11，數(shù)據(jù)處理器-12，Gis系統(tǒng)-13，存儲卡-14，RTU信號轉(zhuǎn)接器-15，網(wǎng)絡控制器-16，光纖通信板-18，數(shù)據(jù)傳輸控制裝置-181，光纖通信接口-19，電源管理器-20，穩(wěn)壓器-21，電源接口-22，UPS電源-23，無線控制器-24，可編程控制器-25，數(shù)據(jù)通用接口-26，上位機-27。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。

參照圖1至圖2，本實用新型公開了一種油田專用ModBus總線通訊轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括總線接口模塊7，MCU控制器5、ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片6、電源管理模塊10、以太網(wǎng)控制器4、EEPROM 2以及RS485接口3，所述MCU控制器5分別與總線接口模塊7、ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片6、電源管理模塊10、以太網(wǎng)控制器4、EEPROM 2以及RS485接口3分別相連，所述MCU控制器5還連接有第一芯片8和第二芯片9，所述第一芯片8分別連接RTU信號轉(zhuǎn)接器15、存儲卡14以及Gis系統(tǒng)13，所述第二芯片9分別連接有數(shù)據(jù)處理器12和無線通信單元11，所述以太網(wǎng)控制器4處設置有RJ45接口1；

所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸控制裝置181，所述數(shù)據(jù)傳輸控制裝置181內(nèi)設置有上位機27、光纖通信接口19、可編程控制器25、無線控制器24、電源管理器20、穩(wěn)壓器21以及電源裝置，所述電源裝置包括UPS電源23和電源接口22，通過電源接口22可以連接到外部電源，UPS電源23作為備用電源，當電源接口22處于斷電的情況下，UPS電源23為整個設備供電。所述上位機27連接光纖通信接口19和可編程控制器25，可編程控制器25與無線控制器24連接，所述電源管理器20分別與上位機27、光纖通信接口19、可編程控制器25、無線控制器24以及穩(wěn)壓器21連接，所述穩(wěn)壓器21連接UPS電源23和電源接口22，所述可編程控制器25還連接有數(shù)據(jù)通用接口26；所述無線通信單元11與無線控制器24連接；所述RJ45接口1以及RS485接口3分別連接光纖通信板18。

其具體的工作原理是，油田節(jié)點設備RTU將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳遞給RTU信號轉(zhuǎn)接器15，為了使得各個RTU的傳輸不受到影響，在RTU和RTU信號轉(zhuǎn)接器15之間接入了網(wǎng)絡控制器16，RTU信號轉(zhuǎn)接器15將采集到的各個節(jié)點RTU的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，該數(shù)字信號一方面?zhèn)鬟f給第一芯片8，另一方面?zhèn)鬟f至存儲卡14進行存儲，第一芯片8將將信息由芯片上的傳輸接口傳遞給第二芯片9，第二芯片9將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理器12，數(shù)據(jù)處理器將第二芯片9傳輸?shù)臄?shù)字信號進行處理，在經(jīng)第二芯片9一路傳遞給無線通信單元11，另一路傳遞給MCU控制器5，MCU控制器5連接ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片6，所述ModBusTCP網(wǎng)絡接口芯片6用于RJ45接口1以及RS485接口3通過ModbusTCP協(xié)議與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進行通信，所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸控制裝置181，所述數(shù)據(jù)傳輸控制裝置181內(nèi)設置有光纖通信接口19和無線控制器24，光纖通信接口19與RJ45接口1以及RS485接口3通信，無線通信單元11完成與無線控制器24通信，所述無線控制器24內(nèi)設置有多個通信卡槽，所述通信卡槽內(nèi)設置有多個3G模塊或多個4G模塊或多個3G模塊與4G模塊的組合，所述3G模塊為WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的任一種或其任意組合；所述4G模塊為TD-LTE、FDD-LTE中的任一種或其任意組合，至于設置哪種形式的無線模塊，本實用新型不做限制，只要能夠達到完成無線通信即可。本實用新型通過數(shù)據(jù)集成的方式，將無線傳輸與光纖傳輸集于一體，大大的增強了在多種環(huán)境下的油田數(shù)據(jù)的采集、收集以及傳輸，保證了正常的油田生產(chǎn)。

以上對本實用新型實施例所公開的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體實施例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。