[实用新型]一种应用于油田WIFI的智能RTU模块

说明书

一种应用于油田WIFI的智能RTU模块，包括集成有FLASH存储器和RAM存储器的中央处理器，以及与中央处理器连接的看门狗芯片和时钟芯片，所述中央处理器还连接有RS232芯片、RS485芯片、驱动芯片、Zigbee模块和WIFI模块，所述RS232芯片、RS485芯片、驱动芯片、Zigbee模块和WIFI模块分别连接有RS232接口、RS485接口、驱动芯片、Zigbee接口和WIFI接口；所述中央处理器还连接有AD模块、IO接口模块和音频驱动芯片。本实用新型可通过加载现有软件实现油田现场级采样、通讯、控制、诊断全面数字化向智能化转型，使传统油井实现智慧管理功能，降低运维难度，提升生产管理水平。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，涉及局域网通信技术，具体涉及一种应用于油田WIFI的智能RTU模块。

背景技术

石油及页岩油气的开采均在野外作业，开采点分布零散、地域广阔，一个开采点通常十来口甚至两三口井，实现开采场站的无人化值守建设和油井的智能化控制是国家石油行业降本增效的必然发展趋势。

要实现无人值守的智能化开采，那么现场所有的电气设备、机械设备、传感仪表等数据采集、控制、监控都必须有完整的基于网络的数字化、智能化建设，同时就地控制器必须具备能够全面采集、处理、控制的终端边缘计算的能力，即使在特殊情况或异常天气导致网络通讯终端的情况下，就地控制器也必须能实现自我分析、自我控制、自我管理，保证油气田的安全、正常生产，达到无人值守的智能化油田的目标。

目前油气田终端控制器采用的数字化RTU，主要表现出以下两方面的问题，限制了数字化油田向智能化油田发展的进程。

一、数据通讯问题：目前油气田的场站网络建设绝大部分采用Zigbee无线网络通讯，但ZigBee通讯在通讯率和数据通讯量是非常受限制的，主要表现出来的缺陷为：（1）通讯数据量少，仅选择实现了有限的必要的通讯信息；（2）容易网络堵塞导致远程控制指令不能执行；（3）无法实现远程程序的下载升级，远程参数配置、无线调试，（4）无法实现终端设备的中台集中管理等等。

二、终端控制器RTU处理能力的问题：受终端控制器RTU（Remote Terminal Unit，远程终端单元）中央处理器能力的限制，运算处理能力较弱，仅能执行简单的逻辑控制与简单运算，不能进行复杂的、大数据量的边缘运算，以及基于功图的智能分析与处理；其主要目标是实现现场参数采集并通讯传送到SCADA系统，核心的计算能力由作业中心的专家系统来完成计算，并传送到终端RTU进行处理，一旦遇到脱网状态时，整个采油工作将受到影响。

随着嵌入式技术和无线通讯技术的发展，控制器芯片已经具备非常强大的运算能力、图形处理能力、边缘计算能力和足够的内外存能力，使得以前必须依赖强大的计算机系统才能完成的计算处理问题可以直接在终端RTU上完成，形成采集、处理、计算、分析、管理、智能诊断与一体的智能化控制器；WIFI通讯技术已经在民用和工业领域非常成熟，其具有高速通讯传输大量数据的特点，通过WIFI通信，可以将现场大量的分析、计算、诊断数据传送到SCADA系统，并接收油田其他井口的各项参数，更好的满足智能RTU的大数据分析与边缘计算，实现智能化、智慧化采油。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种应用于油田WIFI的智能RTU模块。

本实用新型所述应用于油田WIFI的智能RTU模块，包括集成有FLASH存储器和RAM存储器的中央处理器，以及与中央处理器连接的看门狗芯片和时钟芯片，所述中央处理器还连接有RS232 芯片、RS485芯片、驱动芯片、Zigbee模块和WIFI模块，所述RS232 芯片、RS485芯片、驱动芯片、Zigbee模块和WIFI模块分别连接有RS232 接口、RS485接口、驱动芯片、Zigbee接口和WIFI接口；所述中央处理器还连接有AD模块、IO接口模块和音频驱动芯片，所述AD模块和音频驱动芯片分别连接有AI接口和音频接口，所述IO接口模块连接有DO接口和DI接口。