随钻测量设备、系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种随钻测量设备、系统。其中，该随钻测量设备，包括：发送模块，接入到单总线，用于获取第一通用串行信号；将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；通过电源线载波传输所述第一双极性高频脉冲。本实用新型专利技术解决了相关技术中传输串行信号过于复杂的的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
随钻测量设备、系统
本技术涉及传输
，具体而言，涉及一种随钻测量设备、系统。
技术介绍
相关技术中，在对无法使用电缆测量的大斜度井、水平井进行测量时,随钻测量是获得地层参数的有效途径，因此在石油钻井的定向井、水平井上随钻测量工具是必不可少的。无线随钻测量系统由井下工具和地面系统两大部分构成。其中井下工具主要进行各相关参数的测量和信号发送，由各功能短节组合而成，其组合方式根据钻井设计要求进行配置。各短节之间需要实现供电和数据传输，其电气连接方式通常采用多线连接方式，即供电总线加通信总线。由于多线连接方式不仅需要设计复杂的接口结构，并且在使用中各功能短节顺序不能随意调整和增加，使得现场使用中受到了极大的限制。相关技术中的随钻系统井下工具的通信总线基本都是采用485总线。485总线是一种经济型的、传统的工业总线方式但是其也存在很多缺点，例如当负载485设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良时都会影响其传输性能并且浪涌和静电累积也可能损伤485总线设备。在随钻测井这个高温、高压、高振动的特殊环境中，既要保证数据能够稳定，可靠地传输，又能实现功能短节可以随意组合，方便施工。相关技术中的单总线传输方式大多都是应用在电缆测井领域，并且实际应用中存在实现繁琐，转换器件过多、功耗大等问题。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种随钻测量设备、系统，以至少解决相关技术中传输串行信号过于复杂的的技术问题。根据本技术实施例的一方面，还提供了一种随钻测量设备，包括：发送模块，接入到单总线，用于获取第一通用串行信号；将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；通过电源线载波传输所述第一双极性高频脉冲。进一步地，所述设备还包括：接收模块，接入到所述单总线，用于获取第二双极性高频脉冲；经过比较电路对所述第二双极性高频脉冲进行正负信号提取得到提取信号，使用触发电路根据所述提取信号的触发时间得到第二通用串行信号。进一步地，所述发送模块包括：第一处理器，用于获取第一通用串行信号；微分电路，与所述第一处理器连接，用于将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；驱动电路，与所述微分电路连接，用于将所述第一双极性高频脉冲加载至所述单总线上；第一隔直电路，与所述驱动电路连接，用于对所述第一双极性高频脉冲进行隔直处理。进一步地，所述接收模块包括：第二隔直电路，与所述单总线连接，用于对所述单总线上的直流信号进行隔离处理得到，第二双极性高频脉冲；比较电路，与所述第二隔直电路连接，用于对所述第二双极性高频脉冲进行正负信号提取得到提取信号；触发电路，与所述比较电路连接，用于根据所述提取信号的触发时间得到第二通用串行信号；第二处理器，与所述触发电路连接，用于接收所述第二通用串行信号。进一步地，所述设备还包括：隔离器，经由所述单总线与所述发送模块和所述接收模块连接，用于去除所述单总线上的高频交流电流。进一步地，所述设备还包括：电源，与所述隔离器连接，用于为所述设备供电。根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种随钻测量系统，包括：多个上述实施例所述的随钻测量设备。进一步地，在所述多个所述随钻测量设备中，其中一个随钻测量设备为主节点，其余的随钻测量设备为从节点，其中，所述主节点用于主动向所述单总线发送数据，所述从节点用于向所述主节点返回所述主节点请求的数据。进一步地，所述多个所述随钻测量设备并联在所述单总线上。在本技术实施例中，通用串行信号调制为预定频率的双极性高频脉冲信号，实现电源线载波通信，结构简单，无需复杂的通信协议等优点，并且调制后的信号可以进行上千米的远距离传输，供电电源和通信信号集成到一根总线，具备井下各功能短节自由配置，位置随意调换的优点，同时在仪器小径化实现上也更简单，进而解决了相关技术中传输串行信号过于复杂的的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例的通信方法的流程图；图2是本技术实施例的随钻测量设备的架构图；图3是本技术实施例的设备构成示意图；图4是本技术实施例的发送信号处理波形图；图5是本技术实施例的接收信号处理波形图；图6是本技术实施例的单总线网络结构图；图7是本技术实施例的集中供电方式总线分布示意图；图8是本技术实施例的分布式供电方式总线分布示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。图1是根据本技术实施例的通信方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，获取第一通用串行信号；步骤S104，将第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；步骤S106，通过电源线载波传输第一双极性高频脉冲。通过上述步骤，通用串行信号调制为预定频率的双极性高频脉冲信号，实现电源线载波通信，结构简单，无需复杂的通信协议等优点，并且调制后的信号可以进行上千米的远距离传输，供电电源和通信信号集成到一根总线，具备井下各功能短节自由配置，位置随意调换的优点，同时在仪器小径化实现上也更简单。解决了相关技术中传输串行信号过于复杂的技术问题。可选地，将第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲包括：使用微分电路将第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲信号。可选地，在将第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲之后，所还包括：通过驱动电路将第一双极性高频脉冲加载至单线上，在单线上对第一双极性高频脉冲进行隔直处理。可选地，本实施例还可以包括：获取第二双极性高频脉冲；经过比较电路对第二双极性高频脉冲进行正负信号提取得到提取信号，使用触发电路根据提取信号的触发时间得到第二通用串行信号。本实施例还提供了一种随钻测量设备，图2是本技术实施例的随钻测量设备的架构图，包括：发送模块20，接入到单总线22，用于获取第一通用串行信号；将第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；通过电源线载波传输第一双极性高频脉冲。可选的，设备还包括：接收模块，接入到单总线，用于获取第二双极性高频脉冲；经过比较电路对第二双极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随钻测量设备，其特征在于，包括：发送模块，接入到单总线，用于获取第一通用串行信号；将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；通过电源线载波传输所述第一双极性高频脉冲。

【技术特征摘要】
1.一种随钻测量设备，其特征在于，包括：发送模块，接入到单总线，用于获取第一通用串行信号；将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；通过电源线载波传输所述第一双极性高频脉冲。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：接收模块，接入到所述单总线，用于获取第二双极性高频脉冲；经过比较电路对所述第二双极性高频脉冲进行正负信号提取得到提取信号，使用触发电路根据所述提取信号的触发时间得到第二通用串行信号。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发送模块包括：第一处理器，用于获取第一通用串行信号；微分电路，与所述第一处理器连接，用于将所述第一通用串行信号调制为预定频率的第一双极性高频脉冲；驱动电路，与所述微分电路连接，用于将所述第一双极性高频脉冲加载至所述单总线上；第一隔直电路，与所述驱动电路连接，用于对所述第一双极性高频脉冲进行隔直处理。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述接收模块包括：第二隔直电路，与所述单总线连接，用于对所述单总线上的直流信号进行隔离处理得到，第二双极性高频脉冲；比较电路，与所述第二隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫严，李天禄，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：新型
国别省市：河南,41