深圳市博海粤能科技开发有限公司张翔获国家专利权
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龙图腾网获悉深圳市博海粤能科技开发有限公司申请的专利一种基于无线网络的油田远程通信控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121001080B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511501895.1,技术领域涉及:H04W12/037;该发明授权一种基于无线网络的油田远程通信控制系统是由张翔;黄正清;张一禾;艾威;黄庚文;邱创明设计研发完成,并于2025-10-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于无线网络的油田远程通信控制系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于无线网络的油田远程通信控制系统,涉及远程通信控制技术领域,包括控制端和油田受控端,控制端中,指令生成单元依据用户操作生成控制指令;通信处理单元通过双因子分层加密控制指令并进行发送,接收回传数据时以频谱感知结合自适应跳频抗扰,再通过门限秘密共享机制解密;分析显示单元用故障诊断模型分析回传数据,异常时调用维修知识库对应操作;油田受控端中,接收处理单元对加密控制指令去噪解密;解析控制单元解析指令并发送至对应设备;采集发送单元采集回传数据加密后发控制端;通过上述流程,实现了指令与数据安全抗扰传输,及时处理异常工况,满足油田远程控制需求。
本发明授权一种基于无线网络的油田远程通信控制系统在权利要求书中公布了:1.一种基于无线网络的油田远程通信控制系统,其特征在于,包括控制端和油田受控端; 控制端根据用户操作生成控制指令,通过融合电参基线值与PTP时间戳的双因子分层加密机制生成并发送加密控制指令,接收加密回传数据并移交到最优频段,通过门限秘密共享机制比对恢复核心私钥,在得到加密时使用的会话密钥后对加密回传数据进行解密,得到回传数据; 油田受控端接收加密控制指令并解密执行控制,采集并处理得到加密回传数据,反馈至控制端,其中,油田受控端的加密与解密方式与控制端对应; 其中,通过将反映井场设备运行状态的电参基准线作为加密算法的核心变量输入,生成高安全性的动态密钥因子,包括:调用已训练好的井场设备状态分析模型,模型基于LSTM架构,结合CNN特征提取能力,通过对回传数据中的电力参数,包括设备电压、电流以及功率因素进行分析与模式识别,计算并输出表征设备正常运行状态的基准数值区间,生成包括电压波动阈值、电流稳定区间及功率因数基准的电参基线值;利用精确时间协议获取随时间动态变化的PTP时间戳,并将PTP时间戳转换为UNIX格式,将电参基线值按照电压、电流、功率因数的顺序转换为字符串形式并进行拼接,形成电参字符序列,采用安全哈希算法进行深度运算处理,运算过程分为三轮迭代,第一轮迭代将转换格式后的PTP时间戳以及电参字符序列进行拼接,经安全哈希算法运算后,生成初始哈希值,通过对原始数据的初步哈希处理,打乱数据原有结构; 在加密回传数据接收阶段,通过频谱感知与自适应跳频控制进行电磁干扰规避,实现最优频段的移交,包括:基于压缩感知的宽频带模块对全接收频段并行扫描,采用稀疏贝叶斯学习优化的观测矩阵将模拟信号投影为低维数据,利用正交匹配追踪算法对低维数据进行全频段干扰定位并计算频段干扰强度;当频段干扰强度小于干扰阈值,采用遗传算法优化的固定间隔跳频,当干扰强度大于等于干扰阈值,启用深度Q网络强化学习生成跳频序列,其中,采用正交匹配追踪算法处理低维数据完成定位后,通过将检测到的干扰信号总功率除以对应的带宽,从而得到单位带宽内干扰信号的功率密度,接着计算频谱占用率,即干扰信号实际占用的频段宽度与总频段宽度的比值,以此衡量频段被干扰的程度,再计算信噪比恶化程度,即通过对比无干扰情况下的信噪比与当前检测到干扰后的信噪比,得出二者差值或变化比例,最后,将计算得到的功率密度、频谱占用率、信噪比恶化程度进行综合评估,通过预设的权重系数对各项参数加权求和,得到频段内的干扰强度;根据频段内干扰强度动态切换工作模式,当频段干扰强度小于干扰阈值时,采用遗传算法优化的固定间隔跳频模式,构建适应度函数用于量化评估跳频序列的性能优劣,函数计算公式如下所示: , 其中,表示频谱占用率,体现的是跳频序列规避干扰频段的能力,值越大,表明该序列对干扰频段的避让效果越好,为跳频序列对应的平均信噪比,由通信处理单元采集获取,为该跳频序列下的通信误码率,由通信处理单元中的误码检测模块输出,为根据实际通信传输情况设定的权重系数;当频段干扰强度大于等于干扰阈值,导致大部分频谱带宽受到严重影响时,采用基于深度Q网络的强化学习算法进行自适应跳频。
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