一种智能采油系统使用的数据无线传输方法

摘要

一种智能采油系统使用的数据无线传输方法，属于智能采油系统技术领域，其特征在于：油井的生产数据通过下位机的数据文件创建模块将数据组装成数据文件，数据文件加密模块使用3重DES加密算法对数据文件进行加密处理，数据文件压缩模块使用DEFLATE压缩算法对数据文件进行无损压缩处理，通过井下GPRS模块将加密和压缩后的数据文件发送到GPRS网络中，监控中心的GPRS接收模块接收数据文件，上位机的数据文件解压缩模块使用相应的DEFLATE解压缩算法对数据文件进行解压缩处理，数据文件解密模块使用相应的3重DES解密算法对数据文件进行解密处理，数据文件解析模块对数据文件进行解析还原油井生产数据，本发明能够使得油井生产数据高效安全地传送到监控中心。

主权项

一种智能采油系统使用的数据无线传输方法，其特征在于：它是一种由内部运行智能采油程序且安装在井下的下位机、通用分组无线传输(GPRS)网和安装在地面监控中心内的上位机共同组成的智能采油系统用的数据无线传输方法，依次按以下步骤实现：步骤1，构建所述的系统下位机安装有：数据文件创建模块、数据文件加密模块、数据文件压缩模块以及井下GPRS发送模块，其中：数据文件创建模块，通过各类传感器获取油井数据，其中包括：变频器信息、中频器信息、生产数据，也包括功图、动态控制图、动态平衡图和动态液面图在内的图形信息，还包括报警信息并以表的形式存入数据库中，依次按以下步骤形成数据文件：从数据库各类表中读取数据，按照XML数据格式形成数据文件，其中文件名包括：油井编号、文件创建时间以及文件的后缀名xml，按以下步骤创建所述文件的数据：把每个表作为根元素下的一级子元素，表中的各条记录作为二级子元素，每条记录中的字段作为三级子元素，若数据表只有一条记录，则直接把记录中的字段作为二级子元素，直到处理完所有需要传输的数据表为止，关闭文件；数据文件加密模块，依次执行以下步骤：输入需要加密的所述数据文件，用开源的3重DES数据加密算法加密数据文件，输出加密后的数据文件；数据文件压缩模块，依次执行以下步骤：输入加密后的所述数据文件，用开源的使用DEFLATE无损压缩算法的zlib库对数据文件进行无损压缩并输出压缩后的数据文件；井下GPRS发送模块，从所述下位机串口相连的GPRS模块发送经过加密、无损压缩后的所述数据文件，到所述的GPRS网中，步骤如下：设置要发送的所述的数据文件名，打开文件，获取文件名、文件名的长度和文件大小；构建并发送文件信息帧，其中帧头部分依次包括：2字节的数据标识、2字节的目的地址以及2字节的帧数据部分长度，帧数据部分依次包括：1字节的帧类型标识、1字节的文件名长度、若干字节的文件名以及2字节的文件大小；从所述数据文件构建文件数据帧并发送，其中帧头部分依次包括：2字节的数据标识、2字节的目的地址以及2字节的帧数据部分长度，帧数据部分依次包括：1字节的帧类型标识和若干字节的文件数据，除了帧类型标识外，其余部分不超过254字节，在发送完所有的文件数据之后，关闭数据文件；上位机安装有：监控中心GPRS接收模块、数据文件解压缩模块、数据文件解密模块以及数据文件解析模块，其中：井上GPRS模块，接收来自所述GPRS网的所述数据帧，依次执行以下步骤：解析文件信息帧，依次按以下步骤解析文件信息帧，解析帧头部分：帧头部分共有六个字节的信息，前面两个字节是数据标识，中间两个字节表示GPRS模块的地址，头部分最后两个字节表示帧数据部分的长度；解析帧数据部分：第1个字节是帧类型标识，第2个字节是文件名长度，获取到这个值，然后读取从下一个字节开始直到文件名长度截止的数据作为文件名，末尾两个字节是文件大小，即完成对文件信息帧的解析；解析文件数据帧，解析帧头部分：帧头部分共有六个字节的信息，前面两个字节是数据标识，中间两个字节表示GPRS模块的地址，最后2个字节表示帧数据部分的长度；解析帧数据部分：第1个字节是帧类型标识，从第2个字节开始一直到最后是文件的数据，将解析出来的文件数据保存到文件中，即完成对文件数据帧的解析；重复解析收到的文件数据帧，直到所有文件数据帧解析完毕，组成完整的加密压缩数据文件；数据文件解压缩模块，对输入的加密压缩数据文件，用相应的使用DEFLATE解压缩算法的zlib库解压文件后并输出数据文件；数据文件解密模块，输入被解压缩的数据文件，用相应的3重DES解密算法进行解密后输出数据文件；数据文件解析模块，依次执行以下步骤：打开待解析的数据文件，解析XML文件的根元素root，依次解析根元素root下的一级子元素、二级子元素和三级子元素，把解析出来的所述数据存入数据库相应的表中，重复以上步骤，直到所有的一级子元素全部解析完为止，关闭数据文件；步骤2，系统依次按以下步骤无线传输油井生产数据：步骤2.1下位机创建数据文件；步骤2.2下位机对所述数据文件进行加密；步骤2.3下位机对加密后的数据文件进行压缩；步骤2.4下位机通过井下GPRS发送模块把数据文件发送到所述的GPRS网；步骤2.5监控中心上位机内的GPRS接收模块从GPRS网中接收所述油井的数据文件；步骤2.6上位机解压缩所述的数据文件；步骤2.7上位机解密所述的数据文件；步骤2.8上位机解析数据文件得到由智能采油系统无线输出的油井生产数据。