Siis 2級傳感器的偏距延長器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及增加水下傳感器的最大偏距的方法，所述水下傳感器符合海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)(SIIS) 2級(例如CAN總線容錯)，連接到海底模塊(例如海底控制模塊(SCM)或功率和通信分布模塊(PCDM))。還要求保護(hù)實現(xiàn)所述方法的傳感器總線。
【背景技術(shù)】
[0002]SIIS是由海洋油氣業(yè)定義和使用的海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。它尋求創(chuàng)建用于實現(xiàn)海底傳感器的通用平臺。SIIS 2級應(yīng)用于數(shù)字串行設(shè)備族。當(dāng)前SIIS 2級的實現(xiàn)是CAN總線容錯物理層(利用CAN開放協(xié)議)。
[0003]SIIS 2級傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)受多個參數(shù)的影響，諸如:傳感器節(jié)點的數(shù)量，波特率，比特采樣點，電纜電容和端接電阻。
[0004]這些參數(shù)限制傳感器可到達(dá)距離海底控制模塊(或類似海底模塊)的最大偏距?！捌唷笔菍鞲衅鬟B接到海底控制模塊的電纜的長度。在星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，這等于從傳感器到電纜分支的電纜長度加上從電纜分支到海底控制模塊的電纜長度之和。
[0005]下面依次考慮每個參數(shù):
[0006]等棹參數(shù)
[0007]基于逐個項目由客戶定義節(jié)點的數(shù)量。它取決于海底領(lǐng)域的設(shè)計。每個節(jié)點表示SIIS 2級網(wǎng)絡(luò)中的傳感器。
[0008]波特率是通信速度。SIIS 2級已經(jīng)在SIIS推薦實踐內(nèi)對此進(jìn)行了定義、固定和控制。它被設(shè)置為50kbps (默認(rèn))，附加較高速度選項125kbps。
[0009]不等棹奪量
[0010]雖然定義了比特采樣點，但是傾向于在75 %和92.5 %之間變化(標(biāo)稱是87.5% ) ο對于SIIS 2級傳感器網(wǎng)絡(luò)，采樣率越高，最大可能偏距就越遠(yuǎn)；相反，采樣率越低，最大可能偏距就越短。
[0011]雖然定義了電纜電容，但是傾向于變化。這些變化由總的電纜長度、容差、廠商質(zhì)量和環(huán)境影響(特別是壓力)而引起。SIIS 2級將此定義為40pF/m(在IMHz時120歐姆的情況下)。壓力的影響增加pF/m的電容值。對于較長運行的電纜，這變得更加顯著。對于SIIS 2級傳感器網(wǎng)絡(luò)，總電容越低，距離就越遠(yuǎn)；電容越高，距離就越短。
[0012]棹制奪量
[0013]端接電阻影響系統(tǒng)中的總電阻?？傠娮杈哂袦p輕電纜電容和比特采樣對偏距的不利效果的能力。系統(tǒng)中端接電阻越多應(yīng)該導(dǎo)致總電阻越低并且增加最大可能偏距；相反，系統(tǒng)中端接電阻越少一般導(dǎo)致總電阻越高并且縮短最大可能偏距。
[0014]端接電阻(terminat1n resistance)是每個傳感器內(nèi)固有的。傳感器越多，最大可能偏距就越大。一旦傳感器被安裝，則系統(tǒng)的總電阻變?yōu)楣潭ㄇ乙阎膶嶓w。在實踐中幾乎從來不使用傳感器的完整容量，因為水下傳感器昂貴，并且因此要在系統(tǒng)所要求的最小數(shù)量上包括附加的傳感器是不經(jīng)濟(jì)的。_5] 由本發(fā)明解決的問題
[0016]由本發(fā)明解決的問題是:可期望與在總線上可利用傳感器的數(shù)量來實施相比，將水下傳感器放置在離海底控制模塊更遠(yuǎn)的地方，由于環(huán)境因素不利地效果網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字信號的完整性。
[0017]本發(fā)明通過仿真?zhèn)鞲衅鱽砜朔@個問題，即，將端接電阻增加到SIIS 2級傳感器網(wǎng)絡(luò)中，而不需要伴隨的昂貴傳感器。它使用傳感器網(wǎng)絡(luò)的剩余未使用的容量來提升由實際安裝的傳感器實現(xiàn)的最大偏距。
[0018]本發(fā)明提供一種方法，利用增加的端接電阻來補(bǔ)償未知和不可控的元件，所述位置和不可控的元件對SIIS 2級網(wǎng)絡(luò)中的傳感器實現(xiàn)的最大偏距有不利效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種增加水下傳感器的最大偏距的方法，所述方法包括如下步驟:
[0020]提供包括至少一個傳感器的傳感器總線，以及
[0021]在傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器。
[0022]所述至少一個附加傳感器能夠由智能插入式模塊、印刷電路板組裝件或虛擬傳感器仿真。
[0023]在所述傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器的步驟能夠包括仿真高達(dá)所述傳感器總線的最大容量的附加傳感器。
[0024]傳感器總線能夠按照海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0025]所述至少一個附加傳感器能夠仿真為在星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器，或者仿真為在菊花鏈型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0026]所述傳感器總線能夠連接到海底控制模塊。能夠在所述海底控制模塊與所述傳感器總線之間，或者在所述水下控制模塊內(nèi)仿真所述至少一個附加傳感器。所述海底控制模塊能夠包括海底電子模塊。能夠在海底電子模塊內(nèi)仿真所述至少一個附加傳感器。
[0027]在所述傳感器總線上仿真至少一個傳感器的步驟包括，將至少一個端接電阻并聯(lián)連接到所述傳感器總線。至少一個端接電阻能夠可切換地連接到所述傳感器總線。至少一個端接電阻能夠是可變電阻。
[0028]所述方法能夠在水下烴類提取設(shè)施中執(zhí)行。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種傳感器總線，包括:
[0030]至少一個傳感器，以及
[0031]仿真器，用于在所述傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器。
[0032]所述至少一個附加傳感器能夠由智能插入式模塊、印刷電路板組裝件或虛擬傳感器仿真。
[0033]所述仿真器能夠仿真高達(dá)所述傳感器總線的最大容量的附加傳感器。
[0034]所述傳感器總線能夠按照海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0035]所述至少一個附加傳感器能夠仿真為在星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器，或者仿真為在菊花鏈型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0036]所述傳感器總線能夠連接到海底控制模塊。能夠在所述海底控制模塊與所述傳感器總線之間，或者在所述海底控制模塊內(nèi)布置所述仿真器。所述海底控制模塊能夠包括海底電子模塊。能夠在所述海底電子模塊內(nèi)布置所述仿真器。
[0037]所述仿真器能夠包括至少一個并聯(lián)連接到所述傳感器總線的端接電阻。至少一個端接電阻能夠可切換地連接到所述傳感器總線。至少一個端接電阻能夠是可變電阻。
[0038]能夠在水下烴類提取設(shè)施中使用所述傳感器總線。
[0039]由本發(fā)明提議的裝置和方法與使用CAN總線物理層實現(xiàn)的SIIS2級兼容。協(xié)議選擇不影響本發(fā)明的操作。它不取決于所選擇的協(xié)議，而取決于物理層。
[0040]帶有較少(如兩個)傳感器的海底領(lǐng)域能夠通過使用仿真器“偽裝”成網(wǎng)絡(luò)中的四個傳感器槽位而跨越更多(如六個)傳感器的典型距離。仿真器不限于設(shè)置數(shù)量，并且可按照要求在O到SIIS 2級傳感器槽位的最大容量之間進(jìn)行填充。
[0041]SIIS 2級仿真器必須并聯(lián)連接到其它SIIS傳感器節(jié)點。
[0042]SIIS 2級仿真器不限于單個封裝方法。項目可采用如下形式:印刷電路板組裝件(PCBA)，適合于直接暴露在水下某深度的(即海化的)模塊，或者在海底控制模塊(或類似海底模塊)內(nèi)包括的模塊。
[0043]技術(shù)方案1:一種用于增加水下傳感器的最大偏距的方法，包括如下步驟:
[0044]提供包括至少一個傳感器的傳感器總線，以及
[0045]在所述傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器。
[0046]技術(shù)方案2:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其中，所述至少一個附加傳感器由智能插入式模塊仿真。
[0047]技術(shù)方案3:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其中，所述至少一個附加傳感器由印刷電路板組裝件仿真。
[0048]技術(shù)方案4:根據(jù)技術(shù)方案I所述的方法，其中所述至少一個附加傳感器由虛擬傳感器仿真。
[0049]技術(shù)方案5:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，在所述傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器的步驟包括仿真高達(dá)所述傳感器總線的最大容量的附加傳感器。
[0050]技術(shù)方案6:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，傳感器總線按照海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0051]技術(shù)方案7:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，所述至少一個附加傳感器仿真為在星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0052]技術(shù)方案8:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，所述至少一個附加傳感器仿真為在菊花鏈型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0053]技術(shù)方案9:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，所述傳感器總線連接到海底控制模塊。
[0054]技術(shù)方案10:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，在所述海底控制模塊與所述傳感器總線之間仿真所述至少一個附加傳感器。
[0055]技術(shù)方案11:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，在所述海底控制模塊內(nèi)仿真所述至少一個附加傳感器。
[0056]技術(shù)方案12:根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中，所述海底控制模塊包括海底電子模塊。
[0057]技術(shù)方案13:根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中，在所述海底電子模塊內(nèi)仿真所述至少一個附加傳感器。
[0058]技術(shù)方案14:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，其中，在所述傳感器總線上仿真至少一個傳感器的步驟包括將至少一個端接電阻并聯(lián)連接到所述傳感器總線。
[0059]技術(shù)方案15:根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其中，至少一個端接電阻可切換地連接到所述傳感器總線。
[0060]技術(shù)方案16:根據(jù)技術(shù)方案14或15所述的方法，其中，至少一個端接電阻是可變電阻。
[0061]技術(shù)方案17:根據(jù)前述技術(shù)方案中任一項所述的方法，所述方法在水下烴類提取設(shè)施中執(zhí)行。
[0062]技術(shù)方案18:—種傳感器總線，包括:
[0063]至少一個傳感器，以及
[0064]仿真器，用于在所述傳感器總線上仿真至少一個附加傳感器。
[0065]技術(shù)方案19:對于技術(shù)方案18所述的傳感器總線，其中，所述至少一個附加傳感器由智能插入式模塊仿真。
[0066]技術(shù)方案20:對于技術(shù)方案18所述的傳感器總線，其中所述至少一個附加傳感器由印刷電路板組裝件仿真。
[0067]技術(shù)方案21:對于技術(shù)方案18所述的傳感器總線，其中所述至少一個附加傳感器由虛擬傳感器仿真。
[0068]技術(shù)方案22:根據(jù)前述技術(shù)方案18-21中任一項所述的傳感器總線，其中，所述仿真器仿真高達(dá)所述傳感器總線的最大容量的附加傳感器。
[0069]技術(shù)方案23:根據(jù)前述技術(shù)方案18-22中任一項所述的傳感器總線，其中，所述傳感器總線按照海底儀器接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0070]技術(shù)方案24:根據(jù)前述技術(shù)方案18-23中任一項所述的傳感器總線，其中，所述至少一個附加傳感器仿真為在星形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0071]技術(shù)方案25:根據(jù)前述技術(shù)方案18-24中任一項所述的傳感器總線，其中，所述至少一個附加傳感器仿真為在菊花鏈型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中連接的傳感器。
[0072]技術(shù)方案26:根據(jù)前述技術(shù)方案18-25中任一項所述的傳感器總線，其中，所述傳感器總線連接到海底控制模塊。
[0073]技術(shù)方案27:根據(jù)技術(shù)方案26所述的傳感器總線，其中，在所述海底控制模塊和所述傳感器總線之間布置所述仿真器。
[0074]技術(shù)方案28:根據(jù)技術(shù)方案26所述的傳感器總線，其中，在