一种井下监测监控系统.pdf

本发明公开了一种井下监测监控系统。该系统包括传感器、分站、网关和上位机。其中，每个分站下挂至少一个传感器，用于对传感器进行巡检，并将巡检得到的数据上传至所属的网关。每个网关下挂至少一个分站，用于对下属的分站进行巡检，并将巡检得到的数据主动上传至上位机。与现有井下监测监控系统相比，在本发明中，上位机采用无主控制，即不主动对网关或分站进行巡检，而是由下属的多个网关对分站进行巡检，并通过网关主动上传的方式获取传感器采集的数据，减少了系统响应时间。

1.  一种井下监测监控系统，其特征在于，包括：采集测点数据的传感器、 与所述传感器相连的分站、与所述分站相连的网关以及与所述网关相连的上 位机；
其中，所述上位机下挂至少一个网关，用于接收所述网关发送的数据；
所述网关下挂至少一个分站，用于对下挂的所述分站进行巡检，并将巡 检得到的数据发送至上位机；
所述分站下挂至少一个传感器，用于对下挂的所述传感器进行巡检，并 将巡检得到的数据上传至分站。

2.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：与所述分站相连的 执行器；
所述执行器用于执行本地断电操作或异地断电操作。

3.  根据权利要去2所述的系统，其特征在于，所述分站通过RS485总线与 相应的网关相连。

4.  根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述网关内存储有异地断 电关联表，用于根据所述异地断电关联表控制相应的执行器进行异地断电操 作。

5.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机通过电/光网络 接收所述网关上传的数据。

6.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个网关之间通过电/光网 络进行数据交互。

7.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，下挂在同一网关下的多个 分站通过数据总线进行数据交互。

8.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机还用于向所述 网关、所述分站和所述传感器下方配置指令。

9.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机为计算机，用 于显示所述网关上传的数据。

10.  根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括向所述上位机、所 述网关、所述分站和所述传感器供电的电源。

一种井下监测监控系统
技术领域
本发明涉及井下监测监控领域，更具体的说是涉及一种井下监测监控系 统。
背景技术
井下监测监控系统最基本的也是最重要的两个功能就是监测与控制。监 测就是监测井下的环境参数，控制就是控制井下某些非本安设备的开与停。
目前，国内监控系统的主要厂家的系统架构大都采用主从式结构，地面 计算机作为上位机，通过高速或低速的串行或并行接口转低速串行接口的数 据传输设备，依次向井下具有低速串行接口的监控分站发送巡检命令，井下 监控分站收到地面主机巡检命令后，将本监控分站所采集到的数据通过数据 传输设备传给地面上位机，从而实现了井下环境的监测。
传感器采集的井下参数上传至上位机显示的时间为系统响应时间，由于 系统分站数量较多，因而传统井下监测监控系统的响应时间长。
发明内容
有鉴于此，本发明公开提供一种井下监测监控系统，以减少系统的响应 时间。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种井下监测监控系统，包括：采集测点数据的传感器、与所述传感器 相连的分站、与所述分站相连的网关以及与所述网关相连的上位机；
其中，所述上位机下挂至少一个网关，用于接收所述网关发送的数据；
所述网关下挂至少一个分站，用于对下挂的所述分站进行巡检，并将巡 检得到的数据发送至上位机；
所述分站下挂至少一个传感器，用于对下挂的所述传感器进行巡检，并 将巡检得到的数据上传至分站。
优选的，包括：与所述分站相连的执行器；
所述执行器用于执行本地断电操作或异地断电操作。
优选的，所述分站通过RS485总线与相应的网关相连。
优选的，所述网关内存储有异地断电关联表，用于根据所述异地断电关 联表控制相应的执行器进行异地断电操作。
优选的，所述上位机通过电/光网络接收所述网关上传的数据。
优选的，多个网关之间通过电/光网络进行数据交互。
优选的，下挂在同一网关下的多个分站通过数据总线进行数据交互。
优选的，所述上位机还用于向所述网关、所述分站和所述传感器下方配 置指令。
优选的，所述上位机为计算机，用于显示所述网关上传的数据。
优选的，还包括向所述上位机、所述网关、所述分站和所述传感器供电 的电源。
经由上述技术方案可知，本发明公开了一种井下监测监控系统。该系统 包括传感器、分站、网关和上位机。其中，每个分站下挂至少一个传感器， 用于对传感器进行巡检，并将巡检得到的数据上传至所属的网关。每个网关 下挂至少一个分站，用于对下属的分站进行巡检，并将巡检得到的数据主动 上传至上位机。与现有井下监测监控系统相比，在本发明中，上位机采用无 主控制，即不主动对网关或分站进行巡检，而是由下属的多个网关对分站进 行巡检，并通过网关主动上传的方式获取传感器采集的数据，减少了系统响 应时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了本发明一种井下监测监控系统的一个实施例的结构示意图；
图2示出了本发明一种井下监测监控系统的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发 明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以 在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体 实施例的限制。
参见图1示出了本发明一种井下监测监控系统的一个实施例的结构示意 图。
由图1可知，在本实施例中，该系统包括传感器1、分站2、网关3以及上 位机4。
其中，上位机4下挂有至少一个网关4(网关A和网关B)，每个网关4下挂 有至少一个分站2(分站A、分站B和分站C)，每个分站2下挂至少一个传感 器1(传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E)。
需要说明的是，由图1可知，在本实施例中分站A和分站B与网关A相连， 分站C与网关B相连，分站A下挂有传感器A和传感器B，分站B下挂有传感器C， 分站C下挂有传感器D和传感器E。
分站用于主动巡检下挂的传感器，当分站巡检到某个下挂的传感器时， 该传感器将采集到的测定的数据上传至该分站。
网关用于主动巡检下挂的分站，当该网关巡检到某个下挂的分站时，该 分站将传感器采集的数据上传至该网关，进而该网关主动将采集到的数据上 传至上位机。可选的，所述分站通过RS485总线与相应的网关相连，多个网关 之间通过电/光网络进行数据交互，下挂在同一网关下的多个分站通过数据总 线进行数据交互。
该系统具体的通信过程如下：
本发明中网关作为巡检分站的设备，向监控分站发送巡检命令，分站收 到网关的巡检命令后，将本监控分站所采集到的数据传给网关，网关将数据 打包后通过电/光网络传输给上位机，上位机作为被动设备接收网关发来的实 时信号进行处理和存盘，并通过本机显示器、大屏幕等外设进行显示，另外 上位机还可用于向网关、分站和传感器下方配置指令，以控制网关、分站和 传感器完成配置。
可以理解的是，上位机在监控容量内可接入任意数量的网关设备，网关 在监控容量内可接入任意数量的分站，由于网关采集到分站的数据后通过网 络将数据上传给上位机，巡检时间与网关个数关联不大，巡检周期大大缩短， 响应时间大大缩短。
实施例二
根据国内井下监测监控系统的主要厂家的系统架构，异地断电控制经历 的环节相对较繁琐，对井下设备的异地断电具体过程为，井下监控分站采集 到某传感器数据超限后，在地面主机巡检该分站时，将传感器的超限数据上 传到地面主机，地面主机再将传感器的超限断电信息发给对应的另外一个分 站，另外一个分站收到断电信息后实施断电，异地断电的时间最大为2个巡检 周期，并且异地断电的时间随着分站数量的增加而增加。需要说明的是，分 站根据下挂的传感器采集到的数据，控制自身下挂的执行器断电称为本地断 电，分站根据下挂的传感器采集到的数据，通知另外一个分站的执行器进行 断电则称为异地断电。
参见图2示出了本发明一种井下监测监控系统的另一个实施例结构示意 图。
在本实施例中，该系统包括：传感器1、执行器5、分站2、网关3以及上 位机4。
其中，上位机4下挂有至少一个网关4(网关A和网关B)，每个网关4下挂 有至少一个分站2(分站A、分站B和分站C)，每个分站2下挂至少一个传感 器1(传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E)和至少一个执行器 5(执行器A、执行器B和执行器C)。
需要说明的是，由图2可知，在本实施例中分站A和分站B与网关A相连， 分站C与网关B相连，分站A下挂有传感器A和传感器B，分站B下挂有传感器C， 分站C下挂有传感器D和传感器E，分站A下挂有执行器A，分站B下挂有执行 器B，分站C下挂有执行器C。
另外，在本实施例中网关存储异地断电关联表，分站存储测点的异地断 电值/复电值以及作为异地断电目标分站时的异地断电源测点号。当井下监控 分站采集到某传感器数据超限后，如果该传感器作为源测点参与异地断电， 分站会将该事件作为特殊事件发送给同一总线(同网关)下的分站并上传至 网关，网关收到该特殊事件后转发至其他网关，其他网关收到该命令后，直 接将该命令下发至目标分站实现断电控制。如：当分站A采集到的传感器A的 数据超限后，该事件作为特殊事件发送至网关A，网关A根据异地断电关联表 将该事件下发至自身的其他分站B或转发至其他网关B中，从而对目标分站实 现断电控制。
本发明实现的异地断电控制与传统监控系统的异地断电控制有本质的区 别，通过特殊帧命令实现异地断电的控制，无需将异地断电信息上传至上位 机，通过网关即可完成异地断电，大大缩短了异地断电的控制时间。
需要说明的是，在上述任意实施例中，该系统还包括向上位机、网关、 分站、传感器和执行器供电的电源。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语 仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术 语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而 使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括 没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。