本設計采用主從通信的方式，以采油廠的中心控製室為主站即上位機，眾多井口設備為從站即下位機，組建大型通信網絡，進行遠距離無線數據傳輸。這樣所有的下位機節點都以上位機節點為中心，各個下位機節點間互不幹擾，因此在此結構中如果想再添加或刪除某個下位機節點都不會對整個係統造成多大影響，非常便於維護。
3 通信協議
通信協議是整個係統的核心機製，如果通信協議設計的不好則會導致整個係統的崩潰。初始設計時，采用的是上位機每隔固定時間發出采集信息，一次采集所有井口的數據信息，每台下位機幾乎同時返回數據給上位機。這樣做時如果有十幾台下位機時可以工作正常，但是如果下位機數量達到幾十台則收到的數據顯示亂碼。
同時為了保證遠程無線數據傳輸的準確性和可靠性，還應設計良好的通信數據傳輸格式，包括：
1）數據傳輸方式為232串口異步串行通信，波特率設為115 200bps；
2）幀數據格式定義為：一位起始位、8位數據位、CRC校驗位、1位停止位；
3）係統的工作時序設計為：輪詢-應答的通信方式。上位機在一個周期內對站內每一台下位機輪詢發送一次指令，被呼叫的下位機響應操作並返回應答數據給上位機，沒有被呼叫的下位機則處於等待接收指令狀態。係統給每台下位機分配一個唯一固定的地址，此地址由撥碼開關確定設定。
通信時，首先控製室的上位機通過串口把地址信息發送給電台，之後經由天線廣播發送給遠方的各台下位機。每台下位機都監聽此地址信息，在串口中斷程序中接收，並把接收到的地址信息和下位機自身被分配的唯一固定的地址信息對比。如果地址信息不相同則退出串口中斷，等待下次尋址操作，如果地址信息相同，則置位相應標識位，同時返回此下位機自身被分配的唯一固定的地址信息給上位機，繼續等待上位機發送的命令信息。
接下來，控製室的上位機繼續通過串口發送命令信息給電台，之後經由天線廣播發送給遠方的各台下位機。但此時隻有剛被尋址過的下位機會通過串口中斷識別此命令信息，此下位機首先對命令信息進行解析，例如啟動數據采集命令、啟動流量計命令、啟動井口截止閥命令等。下位機根據上位機的命令進行相應的操作，當執行操作後把相應采集數據信息、地址、操作返回信息等，以數據包的形式返回給上位機。上位機對接收到的信息進行分析、處理、存儲等操作。
4 結論
本設計將短波/超短波通信方式應用到油氣田井口采集數據的遠程無線傳輸上，包括遠程無線數據傳輸的組網方式、通信協議以及通信係統的搭建。在實際的油氣田井口數據采集中，得到的數據穩定，基本無誤碼，在目前的氣候條件下未出現異常。
參考文獻
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