Siis 2级传感器的偏距延长器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及增加水下传感器的最大偏距的方法，所述水下传感器符合海底仪器接口标准(SIIS) 2级(例如CAN总线容错)，连接到海底模块(例如海底控制模块(SCM)或功率和通信分布模块(PCDM))。还要求保护实现所述方法的传感器总线。
【背景技术】
[0002]SIIS是由海洋油气业定义和使用的海底仪器接口标准。它寻求创建用于实现海底传感器的通用平台。SIIS 2级应用于数字串行设备族。当前SIIS 2级的实现是CAN总线容错物理层(利用CAN开放协议)。
[0003]SIIS 2级传感器网络的实现受多个参数的影响，诸如:传感器节点的数量，波特率，比特采样点，电缆电容和端接电阻。
[0004]这些参数限制传感器可到达距离海底控制模块(或类似海底模块)的最大偏距。“偏距”是将传感器连接到海底控制模块的电缆的长度。在星形网络拓扑中，这等于从传感器到电缆分支的电缆长度加上从电缆分支到海底控制模块的电缆长度之和。
[0005]下面依次考虑每个参数:
[0006]等棹参数
[0007]基于逐个项目由客户定义节点的数量。它取决于海底领域的设计。每个节点表示SIIS 2级网络中的传感器。
[0008]波特率是通信速度。SIIS 2级已经在SIIS推荐实践内对此进行了定义、固定和控制。它被设置为50kbps (默认)，附加较高速度选项125kbps。
[0009]不等棹夺量
[0010]虽然定义了比特采样点，但是倾向于在75 %和92.5 %之间变化(标称是87.5% ) ο对于SIIS 2级传感器网络，采样率越高，最大可能偏距就越远；相反，采样率越低，最大可能偏距就越短。
[0011]虽然定义了电缆电容，但是倾向于变化。这些变化由总的电缆长度、容差、厂商质量和环境影响(特别是压力)而引起。SIIS 2级将此定义为40pF/m(在IMHz时120欧姆的情况下)。压力的影响增加pF/m的电容值。对于较长运行的电缆，这变得更加显著。对于SIIS 2级传感器网络，总电容越低，距离就越远；电容越高，距离就越短。
[0012]棹制夺量
[0013]端接电阻影响系统中的总电阻。总电阻具有减轻电缆电容和比特采样对偏距的不利效果的能力。系统中端接电阻越多应该导致总电阻越低并且增加最大可能偏距；相反，系统中端接电阻越少一般导致总电阻越高并且缩短最大可能偏距。
[0014]端接电阻(terminat1n resistance)是每个传感器内固有的。传感器越多，最大可能偏距就越大。一旦传感器被安装，则系统的总电阻变为固定且已知的实体。在实践中几乎从来不使用传感器的完整容量，因为水下传感器昂贵，并且因此要在系统所要求的最小数量上包括附加的传感器是不经济的。_5] 由本发明解决的问题
[0016]由本发明解决的问题是:可期望与在总线上可利用传感器的数量来实施相比，将水下传感器放置在离海底控制模块更远的地方，由于环境因素不利地效果网络中的数字信号的完整性。
[0017]本发明通过仿真传感器来克服这个问题，即，将端接电阻增加到SIIS 2级传感器网络中，而不需要伴随的昂贵传感器。它使用传感器网络的剩余未使用的容量来提升由实际安装的传感器实现的最大偏距。
[0018]本发明提供一种方法，利用增加的端接电阻来补偿未知和不可控的元件，所述位置和不可控的元件对SIIS 2级网络中的传感器实现的最大偏距有不利效果。
【发明内容】
[0019]根据本发明的第一方面，提供一种增加水下传感器的最大偏距的方法，所述方法包括如下步骤:
[0020]提供包括至少一个传感器的传感器总线，以及
[0021]在传感器总线上仿真至少一个附加传感器。
[0022]所述至少一个附加传感器能够由智能插入式模块、印刷电路板组装件或虚拟传感器仿真。
[0023]在所述传感器总线上仿真至少一个附加传感器的步骤能够包括仿真高达所述传感器总线的最大容量的附加传感器。
[0024]传感器总线能够按照海底仪器接口标准。
[0025]所述至少一个附加传感器能够仿真为在星形拓扑网络中连接的传感器，或者仿真为在菊花链型拓扑网络中连接的传感器。
[0026]所述传感器总线能够连接到海底控制模块。能够在所述海底控制模块与所述传感器总线之间，或者在所述水下控制模块内仿真所述至少一个附加传感器。所述海底控制模块能够包括海底电子模块。能够在海底电子模块内仿真所述至少一个附加传感器。
[0027]在所述传感器总线上仿真至少一个传感器的步骤包括，将至少一个端接电阻并联连接到所述传感器总线。至少一个端接电阻能够可切换地连接到所述传感器总线。至少一个端接电阻能够是可变电阻。
[0028]所述方法能够在水下烃类提取设施中执行。
[0029]根据本发明的第二方面，提供一种传感器总线，包括:
[0030]至少一个传感器，以及
[0031]仿真器，用于在所述传感器总线上仿真至少一个附加传感器。
[0032]所述至少一个附加传感器能够由智能插入式模块、印刷电路板组装件或虚拟传感器仿真。
[0033]所述仿真器能够仿真高达所述传感器总线的最大容量的附加传感器。
[0034]所述传感器总线能够按照海底仪器接口标准。
[0035]所述至少一个附加传感器能够仿真为在星形拓扑网络中连接的传感器，或者仿真为在菊花链型拓扑网络中连接的传感器。
[0036]所述传感器总线能够连接到海底控制模块。能够在所述海底控制模块与所述传感器总线之间，或者在所述海底控制模块内布置所述仿真器。所述海底控制模块能够包括海底电子模块。能够在所述海底电子模块内布置所述仿真器。
[0037]所述仿真器能够包括至少一个并联连接到所述传感器总线的端接电阻。至少一个端接电阻能够可切换地连接到所述传感器总线。至少一个端接电阻能够是可变电阻。
[0038]能够在水下烃类提取设施中使用所述传感器总线。
[0039]由本发明提议的装置和方法与使用CAN总线物理层实现的SIIS2级兼容。协议选择不影响本发明的操作。它不取决于所选择的协议，而取决于物理层。
[0040]带有较少(如两个)传感器的海底领域能够通过使用仿真器“伪装”成网络中的四个传感器槽位而跨越更多(如六个)传感器的典型距离。仿真器不限于设置数量，并且可按照要求在O到SIIS 2级传感器槽位的最大容量之间进行填充。
[0041]SIIS 2级仿真器必须并联连接到其它SIIS传感器节点。
[0042]SIIS 2级仿真器不限于单个封装方法。项目可采用如下形式:印刷电路板组装件(PCBA)，适合于直接暴露在水下某深度的(即海化的)模块，或者在海底控制模块(或类似海底模块)内包括的模块。
[0043]技术方案1:一种用于增加水下传感器的最大偏距的方法，包括如下步骤:
[0044]提供包括至少一个传感器的传感器总线，以及
[0045]在所述传感器总线上仿真至少一个附加传感器。
[0046]技术方案2:根据技术方案I所述的方法，其中，所述至少一个附加传感器由智能插入式模块仿真。
[0047]技术方案3:根据技术方案I所述的方法，其中，所述至少一个附加传感器由印刷电路板组装件仿真。
[0048]技术方案4:根据技术方案I所述的方法，其中所述至少一个附加传感器由虚拟传感器仿真。
[0049]技术方案5:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，在所述传感器总线上仿真至少一个附加传感器的步骤包括仿真高达所述传感器总线的最大容量的附加传感器。
[0050]技术方案6:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，传感器总线按照海底仪器接口标准。
[0051]技术方案7:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，所述至少一个附加传感器仿真为在星形拓扑网络中连接的传感器。
[0052]技术方案8:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，所述至少一个附加传感器仿真为在菊花链型拓扑网络中连接的传感器。
[0053]技术方案9:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，所述传感器总线连接到海底控制模块。
[0054]技术方案10:根据技术方案9所述的方法，其中，在所述海底控制模块与所述传感器总线之间仿真所述至少一个附加传感器。
[0055]技术方案11:根据技术方案9所述的方法，其中，在所述海底控制模块内仿真所述至少一个附加传感器。
[0056]技术方案12:根据技术方案9所述的方法，其中，所述海底控制模块包括海底电子模块。
[0057]技术方案13:根据技术方案12所述的方法，其中，在所述海底电子模块内仿真所述至少一个附加传感器。
[0058]技术方案14:根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，在所述传感器总线上仿真至少一个传感器的步骤包括将至少一个端接电阻并联连接到所述传感器总线。
[0059]技术方案15:根据技术方案14所述的方法，其中，至少一个端接电阻可切换地连接到所述传感器总线。
[0060]技术方案16:根据技术方案14或15所述的方法，其中，至少一个端接电阻是可变电阻。
[0061]技术方案17:根据前述技术方案中任一项所述的方法，所述方法在水下烃类提取设施中执行。
[0062]技术方案18:—种传感器总线，包括:
[0063]至少一个传感器，以及
[0064]仿真器，用于在所述传感器总线上仿真至少一个附加传感器。
[0065]技术方案19:对于技术方案18所述的传感器总线，其中，所述至少一个附加传感器由智能插入式模块仿真。
[0066]技术方案20:对于技术方案18所述的传感器总线，其中所述至少一个附加传感器由印刷电路板组装件仿真。
[0067]技术方案21:对于技术方案18所述的传感器总线，其中所述至少一个附加传感器由虚拟传感器仿真。
[0068]技术方案22:根据前述技术方案18-21中任一项所述的传感器总线，其中，所述仿真器仿真高达所述传感器总线的最大容量的附加传感器。
[0069]技术方案23:根据前述技术方案18-22中任一项所述的传感器总线，其中，所述传感器总线按照海底仪器接口标准。
[0070]技术方案24:根据前述技术方案18-23中任一项所述的传感器总线，其中，所述至少一个附加传感器仿真为在星形拓扑网络中连接的传感器。
[0071]技术方案25:根据前述技术方案18-24中任一项所述的传感器总线，其中，所述至少一个附加传感器仿真为在菊花链型拓扑网络中连接的传感器。
[0072]技术方案26:根据前述技术方案18-25中任一项所述的传感器总线，其中，所述传感器总线连接到海底控制模块。
[0073]技术方案27:根据技术方案26所述的传感器总线，其中，在所述海底控制模块和所述传感器总线之间布置所述仿真器。
[0074]技术方案28:根据技术方案26所述的传感器总线，其中，在