通讯设备及系统的制作方法

1.本技术涉及通讯技术领域，尤其涉及一种通讯设备及系统。


背景技术：

2.针对石油井和天然气井的增产设备。在发动机控制和数据采集分析过程中。通常，需要设置多个具有不同通讯协议的通讯模块，将发动机和底盘车的信息转到plc，并通过plc连接到服务器网络，从而实现数据采集分析。
3.但是，这种方式由于需要设置多个通讯模块，导致成本较高，并且，在不具有相应通讯协议时，将无法完成数据采集分析，从而影响通讯效率。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种通讯设备及系统，以解决相关技术中，由于需要设置多个通讯模块，导致成本较高，并且，在不具有相应通讯协议时，将无法完成数据采集分析，从而影响通讯效率的问题。
5.或者，
6.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种通讯设备及系统。
7.第一方面，本技术提供了一种通讯设备，包括：控制单元和至少两个通讯接口，各所述通讯接口均与所述控制单元连接；
8.至少一个第一通讯接口与增产设备连接，以获取所述增产设备发送的设备数据；
9.所述控制单元，用于对所述设备数据进行协议转换，并将协议转换后的设备数据发送至第二通讯接口，所述第一通讯接口和所述第二通讯接口为所述至少两个通讯接口中不同的通讯接口；
10.所述第二通讯接口与外部设备连接，以向所述外部设备转发所述协议转换后的设备数据。
11.可选的，还包括设置在所述通讯接口的输入端的隔离组件。
12.可选的，所述隔离组件包括隔离转换芯片、过压和反向保护模块和滤波模块，所述过压和反向保护模块与所述通讯接口的输入端连接，所述滤波模块连接所述隔离转换芯片和所述过压和反向保护模块，所述隔离转换芯片连接所述控制单元。
13.可选的，所述通讯接口为以太网接口时，所述隔离模组为隔离型网络变压器。
14.可选的，所述通讯接口为can接口和以太网接口中的至少一种。
15.可选的，还包括：电源单元，所述电源单元与所述控制单元连接。
16.可选的，所述电源单元中还设置电源隔离模块。
17.可选的，还包括：与所述电源单元连接的至少一个电源输出单元。
18.可选的，所述至少一个电源输出单元中各电源输出单元间的输出电压不同。
19.第二方面，本技术提供了一种通讯系统，包括：增产设备、外部设备和第一方面所
述的通讯设备。
20.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
21.本技术实施例提供的该通讯设备，通过控制单元和至少两个通讯接口，各所述通讯接口均与所述控制单元连接；至少一个第一通讯接口与增产设备连接，以获取所述增产设备发送的设备数据；所述控制单元，用于对所述设备数据进行协议转换，并将协议转换后的设备数据发送至第二通讯接口，所述第一通讯接口和所述第二通讯接口为所述至少两个通讯接口中不同的通讯接口；所述第二通讯接口与外部设备连接，以向所述外部设备转发所述协议转换后的设备数据。如此，通过设置多个通讯接口连接增产设备后，获取对应的设备数据，通过控制单元能够进行协议转换，从而得到满足外部设备所需的通讯协议的设备数据，无需设置多个通信模块，便可实现通讯协议的转换，从而完成数据采集分析，提高了通信效率。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
23.为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例提供的一种通讯设备的结构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的一种通讯设备中通讯接口的结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的另一种通讯设备中通讯接口的结构示意图；
27.图4为本技术实施例提供的一种通讯设备中电源单元的结构示意图；
28.图5为本技术实施例提供的另一种通讯设备的结构示意图；
29.图6为本技术实施例提供的一种通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.图1为本技术实施例提供的一种通讯设备的结构示意图，参见图1，本技术的通讯设备包括：控制单元和至少两个通讯接口，各所述通讯接口均与所述控制单元连接；
33.至少一个第一通讯接口与增产设备连接，以获取所述增产设备发送的设备数据；
34.所述控制单元，用于对所述设备数据进行协议转换，并将协议转换后的设备数据
发送至第二通讯接口，所述第一通讯接口和所述第二通讯接口为所述至少两个通讯接口中不同的通讯接口；
35.所述第二通讯接口与外部设备连接，以向所述外部设备转发所述协议转换后的设备数据。
36.一些实施例中，通过设置多个通讯接口连接增产设备后，获取对应的设备数据，通过控制单元能够进行协议转换，从而得到满足外部设备所需的通讯协议的设备数据，无需设置多个通信模块，便可实现通讯协议的转换，从而完成数据采集分析，提高了通信效率。
37.另外，由于省去了多个通讯模块的设置，还能够降低通讯成本，能够使操作过程更加便捷。
38.需要说明的是，控制单元中进行协议转换的具体实现，可以参照相关技术中协议转换的方式。例如，可以基于多个通信协议开发相应的协议数据库，通过该协议数据库中的通信协议，实现协议转换。通常设备数据封装在增产设备的通讯协议中，控制单元接收到报文后，通过增产设备通讯协议的协议类库中的相应方法，解码报文的头部和尾部，获得其中的设备数据，并进一步，通过第二通讯接口的通讯协议对设备数据进行封装，从而发送至外部设备中，实现协议转换。示例性的，可以根据j1939-71标准协议开发dbc(database commander)数据库；通过arm脚本读取所述dbc数据库的信息，根据读取的信息确定目标报文，并搭建该目标报文的数据解析模型；通过arm编程j1939的参数库，完成数据解析模型中各参数变量的配置；将标定后的数据解析模型，打包封装为特定报文标准模块。
39.其中，上述的标定后的数据解析模型中的数据信息包括数据长度、数据单位、数据精度、数据偏移和数据范围。搭建所述目标报文的数据解析逻辑模型。完成所述数据解析模型中原始数据计算过程中的数据精度、数据偏移和加减乘除运算的标定。
40.其中，上述的增产设备可以是石油井和天然气井的增产设备，例如，压裂车。
41.外部设备可以是能够显示设备数据的相关显示设备，或者，可以是能够对设备数据进行相应数据处理的设备。
42.在一个可选实施例中，通讯接口的种类有多种，例如，可以但不限于为can接口和以太网接口中的至少一种。通讯接口的数量为两个以上，各通讯接口的种类可以相同也可以不同。
43.在一个可选实施例中，还包括设置在所述通讯接口的输入端的隔离组件。通过设置隔离组件，能够实现通讯接口的完全隔离。使用磁隔离形式，对数据传输过程中进行端口隔离。确保在异常情况中，控制部分具有最大的可靠性。
44.在一个可选实施例中，所述隔离组件包括隔离转换芯片、过压和反向保护模块和滤波模块，所述过压和反向保护模块与所述通讯接口的输入端连接，所述滤波模块连接所述隔离转换芯片和所述过压和反向保护模块，所述隔离转换芯片连接所述控制单元。
45.参见图2，图2示出can接口上设置的隔离组件的具体电路。其中，端口通过u1实现接口的完全隔离，d1、d3作为保护元件，c17和c20用于滤波和电平稳压。另外，还可以将120欧电阻，分成r6和r5的60欧一组电阻，用于更好的优化两端口的阻抗匹配。
46.图2中，1canh和1canl为外部(即增产设备)输入到本部件(即通讯设备)的输入端，无输出端。can1r和can1t为此单元连接本部件cpu部分(即控制单元)。can信号由外部通过1canh和1canl进入本单元，通过d1和d3提供过压和反向保护。通过两个60.4欧电阻提供均
衡的终端匹配电阻，c19进行滤波。通过u3滤波，进入隔离转换芯片u1，u1将信号完全磁隔离处理后传递给后端cpu。
47.在一个可选实施例中，所述通讯接口为以太网接口时，所述隔离模组为隔离型网络变压器。
48.参见图3，图3示出以太网接口上设置的隔离组件的具体电路。以太网口采用隔离型网络变压器进行隔离,采用全能型10/100m物理层收发器。图3中，u5的20、21、22、23引脚为输入端，为网线的进线，对应实际硬件网络变压器；4、5引脚为u5工作用晶振；7、8、11、12、13、14、15、16、17、18引脚为连接cpu的通讯控制端。
49.在一个可选实施例中，还包括：电源单元，所述电源单元与所述控制单元连接。通过设置电源电源，能够为控制单元以及与控制单元连接的其他单元供电。可选的，电源单元可以是能够提供可靠的宽压9～36v的直流电源。
50.在一个可选实施例中，所述电源单元中还设置电源隔离模块。通过在电源单元内部集成电源隔离模块及隔离电路，能够将外部电源与设备内的电源进行隔离，从而保证电源的稳定提供。
51.参见图4，图4中l1为电源隔离模块，用于对其两端的电源进行隔离。
52.在一个可选实施例中，还包括：与所述电源单元连接的至少一个电源输出单元。通过设置电源输出单元，能够利用该通讯设备，为其他设备供电。
53.在一个可选实施例中，所述至少一个电源输出单元中各电源输出单元间的输出电压不同。通过设置不同输出电压的电源输出单元，能够为多种不同用电需求的功能模块或设备进行供电。
54.该电源输出单元用于板卡的功能扩展，为其他功能板卡的接入提供供电和保护。使各类接入的检测模块共地，保证数据读取稳定。
55.示例性的，输出电压可以但不限于为3.3v、5v、24v等。
56.图5为一具体实施例中通讯设备的结构示意图，其中，1、3、5、7、9、11、13均为通讯设备上的不同端口。其设置有两个can通讯接口，以及一个以太网通讯接口。并设置有3.3v、5v、24v的电源输出口。
57.基于同一构思，本技术实施例中提供了一种通讯系统，该通讯系统的具体实施可参见通讯设备实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该通讯系统主要包括：增产设备201、外部设备201和上述实施例中的通讯设备203。
58.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、方法、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、方法、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、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
59.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
因此，本实用新型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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。