CN103383559A - 具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法。在一个实例中，一种方法涉及接收将要被发送到无线设备的网络中的无线设备的请求，经由在流量计算机之中的处理器上执行的远程终端单元应用接收该请求，并且经由通信接口模块向该无线设备通信该请求，该通信接口模块将经由该流量计算机的外罩中所包括的底板被可通信地耦合到该处理器，该底板根据高速数据总线通信协议提供通信。

Description

具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法
技术领域
本发明整体涉及监管控制和数据获取系统并且更具体地涉及具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法。
背景技术
如在石油和煤气生产工业中使用的那些监管控制和数据获取(SCADA)系统常常包括流量计算机作为生产过程系统中(例如在井口生产现场处)的设备的中央配件。流量计算机用于执行流量计算、控制该系统、优化该系统、创建历史档案文件并且/或者与SCADA网络通信。通过将流量计算机与被配置为执行控制诸如开启或关闭阀以及测量过程参数之类的功能的现场设备(例如阀、阀定位器、开关、传感器、发射器等等)接口，使得经由流量计算机监视并且/或者控制过程系统成为可能。该现场设备经由模拟、数字或组合的模拟/数字总线中的任意一个，经由任意希望的通信介质(例如硬线、无线等等)和协议(例如现场总线、
Figure BSA00000894054600011
等等)与流量计算机接口。
发明内容
公开了一种具有无线通信协议接口的流量计算机和相关方法。在一个实例中，一种方法涉及接收将要被发送到无线设备的网络中的无线设备的请求，经由在流量计算机之中的处理器上执行的远程终端单元应用接收该请求，并且经由通信接口模块向该无线设备通信该请求，该通信接口模块将经由该流量计算机的外罩中所包括的底板被可通信地耦合到该处理器，该底板根据高速数据总线通信协议提供通信。
在另一个实例中，一种装置包括根据无线通信协议与一个或多个无线设备的网络通信的通信接口模块，执行远程终端单元应用的本地处理器，该远程终端单元应用经由该通信接口模块与该网络中的该设备通信，以及根据高速数据总线通信协议可通信地耦合该远程终端单元应用与该通信接口模块的底板。
附图说明
图1示出了允许流量计算机经由无线HARTTM网关与现场设备的网络的通信的已知系统；
图2示出了包括示例性流量计算机的示例性系统，该示例性流量计算机具有与图1的现场设备网络通信的无线协议接口模块；
图3示出了实现图2的示例性系统的示例性方式；
图4是用于表示为了实现图3的示例性流量计算机和/或更具体地图2的示例性系统而可以执行示例性过程的流程图；
图5是可用于并且/或者被编程为执行图4的示例性过程以实现图3的示例性流量计算机和/或更具体地图2的示例性系统的示例性处理器平台的示意性说明。
具体实施方式
流量计算机通常与远程终端单元(RTU)相关联，其中该RTU允许流量计算机与监管控制和数据获取(SCADA)系统、分布式控制系统(DCS)或任意其他控制系统中的其他组件通信。如本文所使用的，SCADA系统、DCS和控制系统都被涉及任意类型的控制系统并且因此在该公开中可互换地使用。在一些已知的过程系统中，通过用流量计算机的功能来编程，RTU可以取代流量计算机。然而，如本文所使用的，术语流量计算机涉及流量计算机和/或包括具有通信组件的独立流量计算机的RTU、具有流量计算机功能的独立RTU或流量计算机与RTU(的集成的或作为独立接口设备)的组合的任意合适的配置。
将流量计算机并入控制系统中涉及允许流量计算机与一个或多个现场设备通信。在现场设备与流量计算机之间创建、配置、操作并且/或者维护接口的成本和/或复杂度依赖于现场设备的类型、信令的对应类型(例如模拟、数字或模拟/数字的组合)和所实现的管控协议(例如现场总线、
Figure BSA00000894054600031
等等)。利用全部这些用于将现场设备与流量计算机接口的各种模式，不同组件的结果集成和配置可能增加过程系统的施加、成本和复杂度同时降低系统的可靠性。
例如，图1示出了允许流量计算机102经由无线HARTTM网关108与现场设备106的网络104的通信的已知系统100。现场设备106是根据无线HARTTM协议与网关108无线地通信的无线设备。
HARTTM协议通常被用于许多控制系统中，并且通过允许无线地进行通信而基于该协议建立无线HARTTM。通常，无线HARTTM是可以实现主机(例如网关108)与用数字信号来叠加回路电流的一个或多个发射器(例如现场设备106)之间的点对点网络方案的高级协议。该协议还允许高级的能力如数据获取、过程控制和/或诊断。此外，无线HARTTM允许网络(例如网络106)被构造成格型，以允许独立的设备(例如现场设备106)彼此通信。格型网络通过如果具体路径失败则允许重路由流量，增加总体系统的稳定性。
在图1的已知系统100中，流量计算机102包括处理器110，其中，经由处理器110实现流量计算机102的功能。处理器110与长途无线电台112通信以经由天线114向SCADA系统(未显示)传输数据和其他信息。处理器110还可以与一个或多个I/O端口120通信，以与SCADA系统中的其他组件接口。然而，在图1的已知系统100中，流量计算机102与无线HARTTM不兼容，因此阻止经由其中一个I/O端口120的直接连接。为了克服该限制，许多已知系统如已知系统100实施中间组件如网关108来作为到现场设备106的主机以根据无线HARTTM传输请求和从现场设备106接收响应。因而，流量计算机102是向现场设备106发送请求的网关108的主机并且经由网关108接收响应。为了接口流量计算机102和网关108，已知系统100实现RS485链路或电缆122作为物理层以实现网关108与流量计算机102之间的任意合适的通信协议(例如Modbus、以太网等等)。
因此，虽然可以用该方式将现场设备106连接到流量计算机102，但是已知系统100引起需要相当大的时间和花费来实现的大量复杂性。例如，由于网关108和流量计算机102应用不同的通信协议，所以必须使用不同的配置工具在网关108和流量计算机102处独立地配置RS485链路122。此外，中间网关108增加已知系统100的复杂度，因为操作两个主机的层次(流量计算机102是关于网关108的主机，并且网关108是关于现场设备106的主机)而不是与全部较低设备通信的一个主机。这不仅该增加已知系统100的复杂度和时间并且因此增加成本，而且降低系统的100的可靠性。
由已知系统100引起的另一个成本涉及独立的网关108和流量计算机102的物理足迹。如图1中所示的，网关108被放置在外罩124中并且流量计算机102包括独立的外罩126。典型地，外罩124、126必须符合适用于外罩124、126所位于的具体的环境条件的安全标准。例如如果已知系统100被合并到石油和煤气生产现场中，则外罩124、126可以是由美国电器制造商协会(NEMA)定义的NEMA4机壳。在图1的已知系统100中，将需要两个调节外罩124、126，因为存在彼此远距离分离的两个独立的元件(例如流量计算机102和网关108)。此外，在已知系统100中包括独立的网关108还需要附加设备来向网关108供电。如图1中所示的，流量计算机102从第一电源128接收电力。虽然电源128可以是任意合适的电源，但是在石油和煤气生产现场处的已知系统100的典型的实现通常使用太阳能系统。第一电源128不仅向流量计算机102的处理器110而且供电而且向I/O端口120以及被插入在其中的任意接口模块供电。然而，在已知系统100中，网关108必须从也可以是太阳能系统的第二电源130接收它自己的电力。结果，对于用于附加电源的设备的需要以及增加的功率消耗进一步增加已知系统100的实现的成本。
图2示出了包括示例性流量计算机202的示例性系统200，其中流量计算机202具有无线协议接口(WPI)模块204以与图1的现场设备208的网络206通信。在一些实现中，与WPI模块相关联的无线通信协议可以是无线HARTTM，因而设备208的网络206对应于图1的现场设备106的网络104。该示例性流量计算机202包括本地或局域处理器210，处理器210包括流量计算机202的核心功能。本地处理器210可以是任意类型的处理单元如处理器内核、处理器和/或微处理器。本地处理器210与长途无线电212通信，以经由天线214与SCADA系统通信。示例性流量计算机202的本地处理器210还与一个或多个I/O端口216通信，其中一个I/O端口216被耦合到WPI模块204。
如图2中所示的，本地处理器210和WPI模块204都被包括在单个外罩218中，因而与(需要两个独立的外罩124、126的)图1的已知系统100相比降低满足调节安全标准的成本。除了单个外罩218之外，由单个电源220向本地处理器210和WPI模块204两者供电，在一些实例中，电源220可以是太阳能系统或者任意其他合适的电源。结果，当与图1的已知系统100相比时还降低设备的成本和消耗的功率。
通过如上文所解释那样地配置的示例性流量计算机202，流量计算机202可以经由网络无线电发射器和/或接收器222与设备208的网络206通信。如本文所使用的，术语无线电涉及任意独立的或组合的无线发射器或无线接收器。如图2中所示的，网络无线电222可以通过被用作物理层的RS458链路224，经由WPI模块204与流量计算机202通信，以实现任意合适的通信协议(例如HART)。与图2的已知系统100不同，网络无线电222和WPI模块204都被配置为实现相同的无线协议。因此，仅需要仅使用一个配置工具的一个配置步骤。如下文将结合图3所更完整地解释的，在流量计算机202中内部地实现其他通信配置。结果，示例性系统200比图1的已知系统102极大地被简化，具有更少的组件、安全评级更低的机壳、较少的功率消耗、较少的配置并且仅具一个用于直接与现场设备208通信的主机。
与用于流量计算机202的外罩218的安全标准类似，网络无线电222可以符合特定环境安全标准。网络无线电222可以例如是符合NFPA 70第一类第一分支的无线电收发器，以允许在危险区域环境中的放置。另外地或可替换地，在一些实例中，网络无线电222还可以被包括在流量计算机202中，因而网络无线电222类似于长途无线电212一样位于外罩218中以进一步降低用于实现系统200的安全评级机壳的数量，另外，在一些实例中，将网络无线电222直接集成到WPI模块204中，因而进一步降低示例性流量计算机202的总体足迹，并且相应地安全评级外罩218的尺寸。网络无线电222是处于外罩218之中还是外罩218外部可以依赖于用于系统200的具体应用。
图3示出了用于实现图2的示例性流量计算机202的示例性方式。如上文结合图2所述的，图3的示例性流量计算机202包括示例性本地处理器210和WPI模块204。本地处理器210执行与之相关联的编码指令以及与SCADA接口302、本地应用304、一个或多个外部接口306、操作员接口307和远程终端单元(RTU)应用308相关联的编码指令。RTU应用308可以包括多个组件，该组件包括底板驱动器310、主机应用312、数据库314和RTU接口316。WPI模块204包括模块处理器318，模块处理器318可以是任意类型的处理单元(例如处理器内核、处理器和/或微处理器)以执行与之相关联的编码指令以及与板驱动器320、模块应用322、模块接口324、网络(例如HART)服务器326、网络管理器328和无线串行驱动器330相关联的编码指令。
为了允许操作员与流量计算机202的示例性本地处理器210和/或模块处理器318交互，示例性流量计算机202包括任意类型的显示器332。在一些实例中，示例性显示器332可以是被合并到流量计算机202中的本地显示器，如图3中所示。在其他实例中，显示器332可以位于经由外部接口306与流量计算机202接口以向流量计算机202的提供输入并且/或者接收来自流量计算机202的输出的外部设备334上。示例性显示器332包括但不限于能够显示用户接口(例如操作员接口307)的计算机监视器、计算机屏幕、电视机、移动设备(例如智能电话、黑莓TM和/或iPhoneTM)等等和/或由本地处理器210和/或模块处理器318实现的应用。
可替换地或另外地，操作员可以通过经由长途无线电212向流量计算机202并且从流量计算机202传输数据，经过SCADA系统中的其他组件与流量计算机202交互。因此，本地处理器210包括SCADA接口302，以允许根据本领域已知的方法的该通信。
由图3的流量计算机202的本地处理器210执行的示例性本地应用304包括用于提供流量计算机的核心功能的典型的流量计算机应用。本地应用304可以例如监视来自对应的系统中的各种现场设备(例如现场设备208)的数据，基于接收的数据执行流量计算，优化系统的生产，经过控制算法处理数据，准备将要被传输到SCADA系统中的其他组件的数据并且/或者创建该流量计算机202正在监视的系统的历史档案文件。
图3的示例性流量计算机202能够通过经由RTU应用308和与WPI模块204接口，关于无线现场设备208执行所述任务，并且WPI模块204因而经由网络无线电222与现场设备208接口。在一些实例中，流量计算机202的本地处理器210和WPI模块204的模块处理器318都与流量计算机202中的底板336通信。就这点而言，在图3的示例性流量计算机202中的处理器210、318都包括对应的底板驱动器310、320以管理根据任意合适的高速通信协议(例如通用串行总线(USB)、以太网、串行、同步串行等等)实现的数据总线的两端。在图3的示例性流量计算机202的底板336的配置中，本地处理器210是主机，其可以向WPI模块204发出请求，WPI模块204是从机。
在操作中，将要被发送到WPI模块204的请求可以源自SCADA主机系统或经由SCADA接口302的其他SCADA系统组件、经由外部接口306与流量计算机202通信的外部设备334或经由本地显示器332提供的操作员接口中的任意一个。此外，请求可以源自由本地处理器210执行的本地应用304。在一些实例中，源自这些源中的任意一个的请求可以经由RTU接口316向RTU应用308通信该请求。在一些实例中，外部设备334可以经由RTU接口316代替经由外部接口306，直接与RTU应用308通信。随着RTU接口316接收该请求，RTU接口316可以向数据库314转发该请求，其中在数据库314中存储该请求。在一些实例中，RTU接口316包括与数据库314交互的配置接口，以允许任意合适的配置工具提供操作配置选项。另外，RTU接口316提供与网络206相关联的实时或历史数据的获取。
所示实例的数据库314与主机应用312通信。主机应用312可以扫描数据库314以发现任意新请求，其中主机应用312向底板驱动器310提供该新请求以被传输到WPI模块204，WPI模块204作为从机以响应该请求。在图3的该示例性流量计算机202中，主机应用312包括周期性的更新例程，以允许RTU应用308轮询与图2中所示的流量计算机202的每个I/O端口216相关联的每个I/O模块(例如WPI模块204)。因此，当RTU应用308轮询WPI模块204时，从WPI模块204获取响应，验证该响应并且随后将该响应存储在数据库314中。因此，除了任意具体的请求之外，主机应用312可以使用周期性的更新例程来轮询网络206中的每个无线现场设备208，以收集主要值更新。在一些实例中，可以基于近似一秒钟的时间间隔重复该过程。按照该方式，获得请求响应，并且然后可以经由显示器332、外部设备334和/或SCADA系统中的其他组件向操作员提供该请求响应。在一些实例中，主机应用312可以直接与其他应用通信，因而接收请求并且/或者返回响应而无需将信息存储在数据库314中。经由外部设备334执行的资产管理系统(AMS)可以例如直接经由主机应用312从网络206请求并且收集设备诊断和/或资产信息并且绕过数据库314。另外地或可替换地，在一些实例中，应用可以具有到数据库314的直接通路而无需经过RTU应用308的RTU接口316。
除了存储请求和基于该请求所收集的响应数据之外，图3的示例性流量计算机的数据库314还可以提供用于网络206中的每个现场设备208以及用于总体系统的结构，以准备活动设备的列表并且指示该设备是被委任还是被解除委任(即WPI模块204是否建立从具体现场设备208到轮询数据的专用连接)。如上文所解释的，该示例性数据库314中的这些结构可用于流量计算机202中(例如本地应用304)或流量计算机202外部(例如SCADA主机系统)的其他应用。
如已经描述的，WPI模块204经由底板336，经过RTU应用308向本地处理器210发送并且从本地处理器210接收全部通信。在所示实例中，WPI模块204的底板驱动器320最初接收从主机应用312发送的任意请求并且向模块应用322提供请求。图3的示例性模块应用322可以通过转换请求中的数据以符合由无线现场设备208实现的对应的无线通信协议(例如无线HARTTM)，解释用于该请求以便后续使用。示例性模块应用322还通过管理并且提供到网络服务器326的通信(例如请求)，作为到网络服务器326的客户端。网络服务器326根据网络206的对应的无线通信协议解释由模块应用322准备的地址和命令，并且向网络管理器328通信该地址数据和命令数据。由模块应用322提供的地址数据可以用于例如网络服务器326、网络无线电222或连接到网络206的任意现场设备208。随着地址和命令数据可用，网络管理器328控制经过网络206的通信的定时并且包括网络格型算法以确保来自合适的源的数据的传递和获取。具体地，全部通信经由网络无线电222被传输到网络206。因此，WPI模块204还包括无线电串行驱动器330以控制用于实现用于向并且从网络无线电222携带信号的通信协议的物理层(例如RS458链路224)。然而，在一些实例中，网络无线电222可以被合并到示例性流量计算机202的外罩218中。在该实例中，WPI模块204可以包括用于同轴电缆的插座以廉价网络无线电222。在其他实例中，网络无线电222被集成到WPI模块204中，因而同轴电缆将WPI模块204直接连接到外罩218上的天线，其中通过天线向无线网络206的现场设备208传输并且从无线网络206的现场设备208接收数据。
在从现场设备208获取基于请求的响应数据之后，经由与用于发送该请求的路径相反的路径(例如从网络无线电222并且经过无线电串行驱动器330、网络管理器328和网络服务器326)将该响应数据返回模块应用322。模块应用322基于在对于该请求的响应中获取的数据，执行错误检查和/或系统诊断。模块应用322还通过转换该响应数据以符合在底板336上实现的高速通信协议来准备响应数据，并且随后向底板驱动器320提供该准备的响应数据以被传输到如上文所述的RTU应用308。
除了对经由RTU应用308接收的请求起作用之外，模块应用322还执行各种与无线设备208相关联的内部任务，而无需接收具体请求。通过执行这些内部任务，模块应用322可以收集在未来的请求中可能经由RTU应用308搜索的相关信息。这样，增加示例性流量计算机202的总体效率，因为用于请求的响应时间被降低。模块应用322可以例如从网络服务器326请求现场设备208的列表，该列表然后可以被存储在上述数据库314的设备208的列表中。在一些实例中，模块应用322还可以收集与将要被存储在数据库314中的现场设备208相关的信息，包括用户定义的标签、序列号、过程值配置(例如单位)等等。在一些实例中，模块应用322可基于网络的用户定义，触发网络重配置。另外，模块应用322可以监视现场设备208的可用性，以增加用于请求的响应时间。此外，当模块应用322识别“丢失的”现场设备208时(例如连接失败)，模块应用322可以自动地准备失败响应，其中当接收到对应于“丢失的”现场设备208的请求时提供该失败响应。
另外或可替换地，模块应用322可以经由图3的示例性模块接口324将接收的请求直接发送到WPI模块204中。在一些实例中，模块接口324可以对应于并且控制WPI模块204上的通用串行总线(USB)端口。按照该方式，示例性模块接口324提供专用高带宽接口，以允许对WPI模块204的内容更新程序和/或应用和/或诊断日志的获取。模块接口324还可以按照上文对于经由RTU应用308所发送的请求类似的方式，提供用于网络206的现场设备208的数据的请求
虽然在图3中已经示出了用于实现图2的流量计算机202的示例性方式，但是可以用任意其他合适的方式组合、分割、重组、省略、排除并且/或者实现图3中所示的数据结构、元件、过程和设备。此外，可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任意组合实现示例性SCADA接口302、示例性本地应用304、一个或多个示例性外部接口306、示例性操作员接口307、示例性RTU应用308、示例性底板驱动器310、示例性主机应用312、示例性数据库314、示例性RTU接口316、示例性底板驱动器320、示例性模块应用322、示例性模块接口324、示例性网络服务器326、示例性网络管理器328、示例性无线电串行驱动器330和/或更具体图3的示例性流量计算机202。此外，除了图3中所示的元件、过程和/或设备之外，示例性流量计算机202可以改为或另外包括附加的元件、过程和/或设备，并且/或者可以包括所示数据结构、元件、过程和/或设备中的任意一个或全部。
图4是用于表示为了实现图3的示例性流量计算机202并且/或者更普遍地图2的示例性系统200而可以执行示例性过程的流程图。更具体地，图4的示例性过程可以表示这样一种机器可读指令，该机器可读指令包括由处理器如在下文结合图5所讨论的示例性处理器平台500中所示的处理器512执行的程序。该程序可以被实现软件中，该软件可以被存储在有形的计算机可读介质如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字多用途盘(DVD)、蓝光盘或与处理器512相关联的存储器上。可替换地，可以使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPLD)、离散逻辑、硬件、固件等等的任意组合来实现图4的示例性过程中的一些或全部。并且，图4的示例性操作中的一个或多个可以被手动地实现或者被实现为任意前述技术的组合例如固件、软件、离散逻辑和/或硬件的任意组合。此外，虽然主要参考图3的示例性流量计算机202描述示例性过程，但是可以可替换地使用用于实现图4的示例性过程的许多其他方法。可以例如改变方框的执行次序并且/或可以改变、排除或组合一些所述方框。另外，可以例如由独立的处理线程、处理器、设备、离散逻辑、电路等等顺序地并且/或者并行地执行图4的示例性过程中的任意一个或全部。
如上所述，可以使用存储在有形的计算机可读介质如硬盘驱动器、闪存、只读存储器(ROM)、压缩盘(CD)、数字多用途盘(DVD)、高速缓冲存储器、随机访问存储器(RAM)和/或用于将信息存储任意持续时间(例如延长的时间周期、永久地、简短的瞬间、临时地缓存并且/或者用于信息的高速缓冲存储)的任意其他存储介质上的编码指令(例如计算机可读指令)实现图4的示例性过程。如本文所使用的，术语有形的计算机可读介质被明确地定义为包括任意类型的计算机可读存储器并且排除传播信号。另外或可替换地，可以使用存储在非瞬态可读计算机介质如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多用途盘、高速缓冲存储器、数据服务存储器和/或用于将信息存储任意持续时间(例如延长的时间周期、永久地、简短的瞬间、临时地缓存并且/或者用于信息的高速缓冲存储)的任意其他存储介质上的编码指令(例如计算机可读指令)实现图4的示例性过程。如本文所使用的，非瞬态可读计算机介质明确地定义为包括任意类型的计算机可读存储器并且排除传播信号。如本文所使用的，使用短语“至少”作为权利要求的前序中的过渡术语，其与术语“包括”一样是开放式结尾的。因此，使用“至少”作为前序中的过渡术语的权利要求可以包括除了权利要求中明确所述的那些元件之外元件。
图4的示例性过程在方框400处开始，其中在方框400处，流量计算机(例如202)的RTU应用(例如308)接收将要被发送到网络(例如206)的无线现场设备(例如208)的请求。在一些实例中，根据无线HARTTM通信协议配置网络(例如网络206)。然而，可以根据任意合适的无线通信协议实现图4的示例性过程。请求可以对应于位于对应的控制系统中的设备(例如208)的校准、诊断、数据获取、控制、资产管理或过程优化中的任意一个。此外，请求可以源自本地应用(例如304)、SCADA系统的另一个组件或任意其他外部设备(334)中的任意一个。由RTU应用(例如308)接收的请求随后可以被存储在数据库(例如314)中(方框402)。
RTU应用(例如308)的主机应用(例如312)然后确定将要被通信到对应的现场设备(例如208)的请求(方框404)。为了确定该请求，主机应用(例如312)扫描数据库(例如314)，该数据区被设置为触发关于待发送的请求的主机应用(例如312)。另外，主机应用(例如312)还包括周期性更新的例程，以在设置的时间间隔上轮询每个为了(例如206)中的无线设备(例如208)。因此，主机应用(例如312)还可以生成合适的请求以实现最新的例程。在已识别全部待发送的请求之后，主机应用(例如312)向无线协议接口(WPI)模块(例如204)发送该请求(方框406)。经由被可通信地耦合到WPI模块(例如204)和流量计算机(例如202)的用于执行RTU应用(例如308)的本地处理器(例如210)的底板(例如336)发送该请求。
在请求被传输到WPI模块(例如204)之后，模块应用(例如322)转换该请求以符合由现场设备(例如208)实现的无线通信协议(方框408)。在一些实例中，WPI模块(例如204)可以直接经由模块接口(例如324)以代替根据上文简述的示例性过程经由RTU应用(例如308)接收请求。在该实例中，WPI模块(例如204)类似地转换该请求，以符合对应的无线通信协议(方框408)。具体地，该转换过程包括该模块应用(例如322)基于该协议准备地址和命令数据。该转换后的请求然后被被传输到合适的无线现场设备(例如208)(方框410)。随着模块应用(例如322)向根据该无线通信协议实现的网络服务器(例如326)提供转换的请求的该地址和命令数据，实现该请求的该传输。网络服务器(例如326)向网络管理器(例如328)通信请求信息，该网络管理器控制经由无线发射器(例如222)到网络(例如206)中的各种无线现场设备(例如208)的通信，因而每个请求它的合适的接收方无线现场设备(例如208)接收。在请求被传输到现场设备(例如208)之后，经过反向过程获取响应数据(方框412)。即现场设备(例如208)经由无线电接收器(例如222)，基于该请求将响应数据通信回到WPI模块(例如204)。网络管理器(例如328)控制设备(例如208)的定时和通信。向网络服务器(例如326)提供响应数据，并且向模块应用(例如322)供应该响应数据。在一些实例中，模块应用(例如322)可以从现场设备(例如208)获取数据而无需如上文结合图3所述地首先从RTU应用(例如308)接收请求。在该实例中，当在方框406处向WPI模块(例如204)发送请求之后，模块应用(例如322)可能已经收集与一个或多个请求相关联的响应数据。因此，模块应用(例如322)可能已经准备向RTU应用(例如308)发送回响应数据，如下文将更详细地描述的。
在接收到响应数据之后，模块应用(例如322)通过在该响应数据上执行错误检查，确定在该响应数据中是否存在错误(方框414)。如果模块应用(例如322)检测到错误，则模块应用(例如322)确定是否应该重发对应的请求(方框416)。如果该错误使得重发请求合适，则示例性过程返回到方框410以再次传输该请求。如果该请求使得第二请求无益，则模块应用(例如322)准备与该响应数据相对应的错误消息(方框418)。在图4的示例性过程中的该时刻，模块应用(例如322)转换响应数据(和任意对应的错误消息)以符合由地板(例如336)实现的标准高速通信协议(方框420)。类似地，在模块应用确定该响应数据不包括任何错误消息的情况中(方框416)，该过程直接前进到方框420以如上所述地转换该响应数据。
随着响应数据被合适地转换，模块应用向流量计算机(例如202)的RTU应用(例如308)发送响应数据(方框422)。经由底板驱动器(例如310、320)在底部(例如336)上传输该响应数据并且由主机应用(例如312)接收该响应数据，其中在主机应用(例如312)中验证该响应数据。主机应用(例如312)然后向RTU应用(例如308)的数据库(例如314)提供该响应数据以便被存储(方框424)。RTU应用(例如308)然后可以向对应的请求的源提供该响应数据，其中该源包括本地应用(例如304)、外部设备(例如334)或SCADA系统的其他组件中的任意一个(方框426)。在一些实例中，RTU应用(例如308)可以向任意应用或设备提供该响应数据而无需首先将该响应数据存储在数据库(例如314)中。另外，在经由模块接口(例如324)发起该请求的情况中，模块应用(例如322)可以向模块接口(例如324)提供该响应数据以代替将其发送到RTU应用(例如312)。图4的示例性过程然后确定流量计算机(例如202)是否继续监视网络(例如206)的无线设备(例如208)(方框428)。如果是，则该过程返回到方框400以接收新的请求并且重复该示例性过程。如果流量计算机(例如202)不继续监视无线现场设备(例如208)，则该过程结束。
图5是可用于并且/或者被编程为执行图4的示例性过程以实现图3的示例性流量计算机和/或更具体地图2的示例性系统的示例性处理器平台500的示意性说明。示例性实例的平台500包括处理器512。可以例如由来自任意希望的族或制造商的一个或多个微处理器或控制器实现处理器512。
处理器512包括本地存储器513(例如高速缓冲存储器)并且经由总线518与包括易失性存储器514和非易失性存储器516的主存储器通信。可以由同步动态随机访问存储器(SDRAM)、动态随机访问存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机访问存储器(RDRAM)和/或任意其他类型的数据服务器设备实现易失性存储器514。可以由闪存和/或任意其他类型的存储器设备实现非易失性存储器516。可以由存储器控制器控制到主存储器514和516的通路。
处理器平台500还包括接口电路520。可以由任意类型的接口标准如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI Express接口实现接口电路520。一个或多个输入设备522被连接到接口电路520。输入设备522允许用户将数据和命令输入到处理器512中。可以例如由键盘、鼠标、触摸屏、跟踪板、跟踪球、滑鼠和/或语音识别系统实现输入设备。一个或多个输出设备524也被连接到接口电路520。可以例如由显示器设备(例如液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、打印机和/或扬声器)实现输出设备524。接口电路520因此典型地包括图形驱动卡。
接口电路520还包括通信设备如调制解调器或网络接口卡，以助于经由网络526(例如以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等等)与外部计算机的数据交换。
处理器平台500还包括一个或多个用于存储软件和数据的大规模存储设备528。该大规模存储设备528的实例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、压缩盘驱动器和数字多用途盘(DVD)驱动器。
可以将用于实现图4的示例性过程的编码指令532存储在大规模存储设备528中、在易失性存储器514中、在非易失性存储器516中并且/或者在可去除的存储器介质如CD或DVD上。
虽然本文已经描述了特定示例性方法、装置和制品，但是本专利
Figure BSA00000894054600161
覆盖范围不限于此。该实例适用于作为非限制性的说明性实例。相反，本专利覆盖在文字上或者在等效物的教义之下落入所附权利要求的范围中的全部方法、装置和制品。

Claims (24)

1.一种方法，包括：
接收将要被发送到无线设备的网络中的无线设备的请求，经由在流量计算机之中的处理器上执行的远程终端单元应用接收所述请求；并且
经由通信接口模块向所述无线设备通信所述请求，所述通信接口模块将经由所述流量计算机的外罩中所包括的底板被可通信地耦合到所述处理器，所述底板根据高速数据总线通信协议提供通信。
2.如权利要求1所述的方法，其中，从经由所述流量计算机中的所述处理器执行的本地应用、与所述流量计算机通信的外部应用、与所述流量计算机通信的外部组件或者经由所述流量计算机的操作员接口的操作员之中的至少一个，接收所述请求。
3.如权利要求1所述的方法，还包括将所述请求存储在与所述远程终端单元应用相关联的数据库中。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
从所述无线设备获取响应数据，所述响应数据基于所述请求；并且
将所述响应数据存储在与所述远程终端单元应用相关联的数据库中。
5.如权利要求1所述的方法，其中，通信所述请求包括：
经由所述通信接口模块，准备这样一种请求信息，该请求信息对应于根据由无线设备的所述网络实现的无线通信协议的所述请求，所述请求信息包括地址数据和命令数据；并且
向所述通信接口模块中的服务器应用提供所述地址数据和命令数据，所述服务器应用解释所述地址数据和所述命令数据并且向所述通信接口模块中的网络管理器通信所述请求信息；并且
向所述无线设备传输所述请求信息，其中，所述网络管理器控制所述传输的定时。
6.如权利要求5所述的方法，其中，传输所述请求信息包括经所述流量计算机的上述外罩中所包括的发射器进行传输。
7.如权利要求5所述的方法，其中，传输所述请求信息包括经由这样一种发射器进行传输，其中该发射器经由根据所述无线通信协议所配置的电缆与所述流量计算机通信。
8.如权利要求1所述的方法，还包括通过以下步骤获取所述响应数据：
经由接收器收集所述响应数据；
经由所述通信接口模块，准备所述响应数据，所述响应数据将要经由所述底板根据所述高速数据总线通信协议被通信到所述远程终端单元应用；并且
经由所述底板向所述远程终端单元应用发送所述响应数据。
9.如权利要求1所述的方法，还包括以下之中的至少一个：经由所述通信接口模块中的专用接口端口接收请求，经由所述专用接口端口安全最新应用或者经由所述专用接口端口获取诊断日志。
10.如权利要求1所述的方法，还包括生成在监管控制和数据获取系统中将要被委任或解除委任的设备的实况列表。
11.如权利要求1所述的方法，其中，可经由所述流量计算机上的操作员接口接入所述处理器和所示通信接口模块。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述响应数据包括测量数据、诊断数据、校准数据或资产管理数据之中的至少一个。
13.一种装置，包括：
根据无线通信协议与一个或多个无线设备的网络通信的通信接口模块；
执行远程终端单元应用的本地处理器，所述远程终端单元应用经由所述通信接口模块与所述网络中的所述设备通信；以及
根据高速数据总线通信协议可通信地耦合所述远程终端单元应用与所述通信接口模块的底板。
14.如权利要求13所述的装置，还包括外罩，所述外罩包括所述通信接口模块、所述本地处理器和所述底板。
15.如权利要求13所述的装置，其中，经由太阳能系统向所述流量计算机的所述本地处理器和所述通信接口模块供电。
16.如权利要求13所述的装置，其中，所述通信接口模块具有模块处理器，以执行：
用于模块应用，所述模块应用从所述远程终端单元应用接收请求并且经由所述底板返回响应数据，所述模块应用将所述请求从高速数据总线通信协议转换成所述无线通信协议并且将所述响应数据从所述无线通信协议转换成所述高速数据总线通信协议；
网络管理器，所述网络管理器控制与所述网络中的所述设备的通信的定时；以及
服务器，所述服务器解释来自所述模块应用的地址和命令并且向所述网络管理器通信所述地址和命令。
17.如权利要求16所述的装置，其中，客户端应用用于以下之中的至少一个：从所述网络中的所述设备获取所述响应数据，执行错误检测或者执行系统诊断。
18.如权利要求16所述的装置，其中，所述通信接口模块进一步包括通用串行总线端口，以用于以下之中的至少一个：允许高带宽应用更新，允许诊断日志的高带宽获取，经由所述模块应用提供将要向所述设备发送的所述请求中的一个请求或者经由所述模块应用获取所述响应数据。
19.如权利要求13所述的装置，其中，所述远程终端单元应用包括：
远程终端单元接口，所述远程终端单元接口与以下之中的至少一个交互：所述本地处理器上的本地应用或外部应用或监管控制和数据获取系统的组件；
数据库，所述数据库存储将要向所述网络中的所述设备通信的请求，存储由所述设备基于所述请求提供的响应数据，并且向所述远程终端单元接口提供所述响应数据；以及
主机应用，所述主机应用经由所述底板向所述通信接口模块发送所述请求，经由所述底板从所述通信接口模块接收所述响应数据，验证所述响应数据并且向所述数据库发送所述响应数据以便存储。
20.一种用于存储机器可读指令的有形的制品，当所述机器可读指令被执行时导致机器至少：
接收将要被发送到无线设备的网络中的无线设备或多个无线设备的请求，经由在流量计算机之中的处理器上执行的远程终端单元应用接收所述请求；并且
经由通信接口模块向所述无线设备通信所述请求，所述通信接口模块将经由所述流量计算机的外罩中所包括的底板被可通信地耦合到所述处理器，所述底板根据高速数据总线通信协议提供通信。
21.如权利要求20所述的有形的制品，其中，所述指令进一步导致所述机器：
从所述无线设备获取响应数据，所述响应数据基于所述请求；并且
将所述至少一个请求或响应数据存储在与所述远程终端单元应用相关联的数据库中。
22.如权利要求20所述的有形的制品，其中，通信所述请求包括：
经由所述通信接口模块，准备这样一种请求信息，该请求信息对应于根据由无线设备的所述网络实现的无线通信协议的所述请求，所述请求信息包括地址数据和命令数据；并且
向所述通信接口模块中的服务器应用提供所述地址数据和命令数据，所述服务器应用解释所述地址数据和所述命令数据并且向所述通信接口模块中的网络管理器通信所述请求信息；并且
向所述无线设备传输所述请求信息，其中，所述网络管理器控制所述传输的定时。
23.如权利要求20所述的有形的制品，其中，所述指令进一步导致所述机器通过以下步骤获取所述响应数据：
经由接收器收集所述响应数据；
经由所述通信接口模块，准备所述响应数据，所述响应数据将要经由所述底板根据所述高速数据总线通信协议被通信到所述远程终端单元应用；并且
经由所述底板向所述远程终端单元应用发送所述响应数据。
24.如权利要求20所述的有形的制品，其中，所述指令进一步导致所述机器生成在监管控制和数据获取系统中将要被委任或解除委任的设备的实况列表。
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