Решения, технологии, стандарты - статьи Ua.Automation.com

05.06.2018 - Современные системы добычи нефти и газа предъявляют жесткие требования к устройствам, занимающимся мониторингом их работы: в частности, удаленность скважин от населенных пунктов и, как следствие, от электрических сетей требует от этих устройств минимальных затрат на собственное питание, а некачественная связь в этих местах требует оперативного реагирования устройств на пропадание сети.

Именно для решения этих проблем предприятие "Микрол" начало выпуск GSM-контроллера Squid-5Н-GasWell, представляющего собой устройство для мониторинга работы скважин и передачи данных по беспроводной сети стандарта GSM.

Всего один Ватт потребления делает возможным подключения к GSM-контроллеру таких энергонезависимых источников питания, как, например, солнечные батареи. При этом наличие встроенного источника позволяет питать его в течение как минимум пяти часов в случае отсутствия солнечной энергии.

А возможность установки одновременно двух SIM-карт позволяет контроллеру передавать данные по сотовой сети того оператора, качество связи которого является наиболее качественным в данный момент.

Кроме того, GSM-контроллер позволяет подключить к нему до 8-ми аналоговых датчиков , например, давления и температуры, до 12-ти дискретных датчиков движения, вибрации, наличия питания или других, позволяет управлять 4-мя устройствами сигнализации или аварийного срабатывания.

 

 

 

 

• Сбор и передача данных с восьми аналоговых унифицированных датчиков. 
• Контроль срабатывания концевых выключателей, датчиков движения с помощью 12-ти встроенных дискретных входов.
• Наличие 4 дискретных выходов для управления, например, устройствами оповещения. 
• Считывание данных со счетчиков электроэнергии по встроенному последовательному порту RS-485 (скорости от 9 600 до 115 200 бит/с). 
• Возможность архивирования данных, записи их на карту памяти и автоматической отправки на электронную почту.
• Различные режимы установления GPRS соединения: постоянно, по звонку, по наличию данных, по состоянию входных контактов, благодаря этому данные не теряются и не дублируются в случае разрыва и последующего восстановления GPRS соединения.
• Автоматическое переключение между сим-картами в случае установки на р сигнала ниже 40 %.
• Возможность задавать строки данных для опроса подключённых к GSM-контроллерам устройств через заданные интервалы времени, что позволяет экономить входящий трафик и уменьшить время опроса устройства.
• Наличие встроенного источника питания позволяет обеспечить работу GSM-контроллера Squid-5Н-GasWell в течение шести часов после пропадания сетевого напряжения.
• Возможность подключения источника питания напряжением 12 В позволяет питать GSM-контроллер от солнечной батареи.

 

 

В GSM-контроллере SQUID-5H реализована уникальная функция "SMS emergency message”, обеспечивает передачу данных по SMS-каналам без ввода специальных AT-команд. Функция "SMS emergency message” проста в настройке и обеспечивает прозрачный канал передачи данных без необходимости предварительной установки соединения. Ограничения на использование этой функции связаны с особенностями передачи SMS-сообщений:

- Среднее время доставки сообщения составляет 8 секунд. 

- При использовании 7-битной кодировки (латинский алфавит и цифры), можно отправлять SMS сообщения длиной до 160 символов. Поэтому настоятельно не рекомендуется отправлять пакеты данных, длина которых превышает объем одного SMS-сообщения: при передаче данных не только могут возникнуть паузы, но и может измениться порядок прихода SMS-сообщений на приемной стороне.

 

Основной возможностью применения режима "SMS emergency message” следует выделить системы мониторинга сигнализации и предупреждения персонала: при выходе контролируемого параметра за пределы допустимого значения оператор может получить соответствующее SMS-сообщение на свой мобильный телефон.

 

 

GSM-контроллер SQUID-5H имеет возможность архивирования и хранения данных, полученных с дискретных входов или методом опроса других приборов по протоколу Modbus RTU. 

Основные функциональные возможности архивирования:

- до 32 точек архивирования данных;
- поддержка карт памяти microSD/SDHC, до 32Гб;
- просмотр данных в виде графиков или таблицы;
- экспортирование в Exсel; 
- работает совместно с обменом по GPRS и SMS. 

 

 

GSM-модемы регистрируются в сотовой сети оператора GSM связи, поддерживающего услугу пакетной передачи данных GPRS. С помощью этой услуги каждый модем получает доступ в сеть Интернет. 

При доставке данных по GPRS поверх TCP/IP протоколов используется дополнительный протокол с шифрованием и подтверждением о доставке, благодаря чему исключаются потери и дублирование данных не только в течение активного сеанса GPRS соединения, но и при разрыве/восстановлении GPRS соединения.

 

Система позволяет реализовывать беспроводные сети со структурой «звезда»: в «центре» системы располагается «база», на «лучах» - удалённые модемы. База «слышит» (принимает данные) все удалённые модемы, каждый из удалённых модемов «слышит» только базу.

Возможны два типа пакетной передачи данных по GPRS:

- Системы с виртуальным СОМ портом в качестве базы, позволяет использовать систему для осуществления обмена данными между несколькими удалёнными модемами (до 255 штук) и прикладным программным обеспечением (напр., SCADA системой VisualIntellect 2.0) на диспетчерском компьютере. SQUID-конфигуратор создаёт виртуальный COM порт и обеспечивает прозрачный канал обмена данными между модемами и прикладным программным обеспечением (ПО). Устанавливается SQUID-конфигуратор на том же компьютере что и прикладное программное обеспечение. 

- Системы с модемом в качестве базы. Модемы между собой устанавливают TCP/IP соединение. Сервер имеет либо заранее известный и постоянный IP-адрес (статический), либо динамический IP-адрес. Сервер в виде модема, поддерживает роботу только с 8 модемами-клиентами.

 

В обоих случаях система обеспечивает прозрачный дуплексный канал обмена данными между базой и удаленными модемами. Прозрачность в данном случае означает, что прикладное ПО или оборудование общается напрямую с удаленным оборудованием, как если бы это оборудование было подключено напрямую к последовательному порту базового компьютера. Другими словами, технология передачи данных полностью скрыта от прикладного ПО (или оборудования) и удаленного оборудования.

 

GSM-контроллер SQUID-5H позволяет строить системы удаленного сбора данных на оборудовании, рассчитанном на проводной последовательный интерфейс связи без модификации самого оборудования и без изменений прикладного ПО.