數(shù)字化油田建設(shè)中底層設(shè)備TCP-IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文意在解決數(shù)字化油田建設(shè)中,高實(shí)時(shí)性要求的嵌入式設(shè)備與主站之間的通訊問(wèn)題。
　　在油田上,一方面,很多設(shè)備對(duì)實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格,比如碰泵、憋井、油溫加熱過(guò)高,不及時(shí)處理,均會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失;另一方面,傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)備不具有以太網(wǎng)通訊功能,新興的具備以太網(wǎng)通信功能的嵌入式設(shè)備普遍采用的是非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
　　這正是困擾數(shù)字化油田建設(shè)的一個(gè)主要問(wèn)題:即為了滿足數(shù)字化油田建設(shè)中通訊需要,提供數(shù)據(jù)支撐,則設(shè)備的時(shí)實(shí)性與現(xiàn)實(shí)要求難

2、以匹配;而采用傳統(tǒng)的舊有設(shè)備,通訊連接將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
　　本設(shè)計(jì)從實(shí)用出發(fā),針對(duì)高實(shí)時(shí)性、要求采用以太網(wǎng)通信的嵌入式設(shè)備進(jìn)行輕量級(jí)的協(xié)議棧開(kāi)發(fā),不但可以解決油田設(shè)備的通訊困境,也可為其他工、農(nóng)、安防等行業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)和通信均有較高要求的應(yīng)用提供優(yōu)質(zhì)的解決方案。
　　因此,該協(xié)議棧的開(kāi)發(fā),對(duì)油田其他行業(yè)的嵌入式設(shè)備通訊發(fā)展具有極好的推動(dòng)促進(jìn)作用,具備極高的實(shí)用價(jià)值。
　　《數(shù)字化油田建設(shè)中底層設(shè)備TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》

3、從五個(gè)方面介紹了協(xié)議棧的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。
　　一、對(duì)開(kāi)發(fā)此協(xié)議棧的工具軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,并結(jié)合本論文,對(duì)常用工具進(jìn)行了介紹,這部分內(nèi)容見(jiàn)論文的第二章。
　　二、從 ISO參考模型入手,闡明協(xié)議棧的基本原理,并結(jié)合數(shù)字化油田建設(shè)的實(shí)際需求,歸納出協(xié)議棧中所需要的主要協(xié)議,這部分內(nèi)容見(jiàn)論文的第三章。
　　三、在介紹完協(xié)議棧的基本原理及本論文采用的開(kāi)發(fā)工具后,開(kāi)始深入研究協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層及網(wǎng)際層。網(wǎng)絡(luò)層涉及的內(nèi)容包括以

4、太網(wǎng)的鏈路操作和地址解析協(xié)議。網(wǎng)際層涉及的內(nèi)容包括互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議。這部分內(nèi)容見(jiàn)論文的第四章。在這一章中,對(duì)這些內(nèi)容均進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述。
　　四、在完成網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層以及網(wǎng)際層設(shè)計(jì)之后,開(kāi)始了主機(jī)到主機(jī)層的設(shè)計(jì)。根據(jù)油田設(shè)備的特點(diǎn),主機(jī)到主機(jī)層采用的是傳輸控制協(xié)議。為了便于應(yīng)用工程師的使用,在傳輸控制協(xié)議之上,設(shè)計(jì)了程序員們熟悉的套接字接口程序。這部分內(nèi)容見(jiàn)論文的第五章。
　　五、才通用的協(xié)議棧中,必須設(shè)計(jì)超

5、文本協(xié)議、文件傳輸協(xié)議、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議等,以便于瀏覽網(wǎng)頁(yè)、使用郵件、傳輸文件使用,而MODBUS協(xié)議則不是必須的。但油田底層設(shè)備不需要發(fā)郵件、瀏覽網(wǎng)頁(yè),它需要的及時(shí)傳輸油田設(shè)備的各種狀態(tài)。MODBUS協(xié)議成為了它必須實(shí)現(xiàn)的協(xié)議。在第六章中,著重研究了MODBUS協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。
　　目前,該協(xié)議棧已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,并且在海拉爾貝中油田,在高寒狀態(tài)下,進(jìn)行了三個(gè)月的測(cè)試運(yùn)行,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期要求。同時(shí),在東營(yíng)沿海高濕、高腐蝕的環(huán)境