井下单总线通讯测试方法技术

本发明专利技术公开了井下单总线通讯测试方法，属于井下信息传输技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、根据负载情况搭建单总线通讯功能测试模型，所述负载包括阻性负载和容性负载；b、阻性负载时，对比不同负载电阻和负载电阻隔离电感情况下总线波形，对总线电阻特性进行优化；容性负载时，对比不同负载电容和负载电容隔离电感情况下总线波形，对总线电容特性进行优化；c、搭建单总线通讯抗干扰性能测试模型，确定抗干扰性能测试参数，对比不同干扰信号频率情况下总线波形，分析系统干扰源并验证。本发明专利技术能够有效模拟单总线工作环境来检验测试单总线工作效果，不依赖于实际系统和真实工作情况，能够有效降低开发成本。能够有效降低开发成本。能够有效降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】
井下单总线通讯测试方法


[0001]本专利技术涉及到井下信息传输
，尤其涉及井下单总线通讯测试方法。

技术介绍

[0002]在钻井井下测量工具中，井下仪器各部件间的电源和信号传输，由于施工方式、环境及结构方面的限制，井下仪器各部件间通常采用单总线连接方式，以仪器钻铤外壳为公共地，各部件间只有一根线缆，利用单根线缆既传输电能又进行信息交互。采用单总线方式，使各部件间的连接线缆只有一根，大大降低了实现难度和需要付出的成本。但是采用这种方式，对单总线通讯相关技术的性能和可靠性提出了更高要求。
[0003]因此，如何能为井下单总线通讯的开发、验证及优化提供科学化的测试显得尤为重要，有效的测试对降低开发风险有良好的促进作用。
[0004]公开号为CN113162827A，公开日为2021年07月23日的中国专利文献公开了一种用于井下单芯总线系统的误码率测试方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、发送误码率测试开始指令；S2、判断所述误码率测试开始指令是否正确，正确，则生成测试码元并传输所述测试码元，所述测试码元采用m序列，包括：S21、产生m序列作为所述测试码元；S22、存储所述测试码元；S23、对所述测试码元进行曼彻斯特编码并传输曼彻斯特编码数据；S3、接收所述测试码元，生成接收数据；S4、生成对比码元，所述测试码元和所述对比码元完全一致，比较所述接收数据与所述对比码元是否一致，是，则继续进行比对；否，则增加误码个数并继续进行比对，包括：S41、接收所述曼彻斯特编码数据，转换为以字节为单位的所述接收数据；S42、生成对比码元；S43、比较所述接收数据和所述对比码元是否一致，是，则继续进行比对；否，则增加误码个数并继续进行比对；S5、定时统计所述误码个数，计算误码率；用于实施所述井下单芯总线系统的误码率测试方法的系统包括：上位机、发送单元和接收单元，所述上位机，用于下达误码率测试开始指令并接受误码统计的结果；所述发送单元，用于产生所述测试码元发送至井下单芯总线系统；所述接收单元，用于接收所述测试码元并进行误码统计；所述上位机分别与所述发送单元和所述接收单元连接，所述发送单元和接收单元通过所述井下单芯总线系统连接。
[0005]该专利文献公开的用于井下单芯总线系统的误码率测试方法，规避了人工统计过程中可能产生的误判误读，在很大程度上节省了时间，提高了工作效率。但是，单总线性能仍然依赖于实际系统和真实工作情况，不能模拟单总线工作环境来检验测试单总线工作效
果，不能有效降低开发成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供井下单总线通讯测试方法，本专利技术能够有效模拟单总线工作环境来检验测试单总线工作效果，不依赖于实际系统和真实工作情况，能够有效降低开发成本。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：井下单总线通讯测试方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据负载情况搭建单总线通讯功能测试模型，所述负载包括阻性负载和容性负载；b、阻性负载时，接入直流电源，直流电源隔离电感为100
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1000uH，负载电阻为3
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10，负载电阻隔离电感为100
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1000uH，对比不同负载电阻和负载电阻隔离电感情况下总线波形，对总线电阻特性进行优化；容性负载时，选择20个节点，每个节点按100
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1000uH负载电容隔离电感串47
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470uF负载电容接地，对比不同负载电容和负载电容隔离电感情况下总线波形，对总线电容特性进行优化；c、搭建单总线通讯抗干扰性能测试模型，确定抗干扰性能测试参数，包括干扰信号频率、幅值和耦合电容，对比不同干扰信号频率情况下总线波形，分析系统干扰源并验证。
[0008]所述步骤a中，当负载为阻性负载时，单总线通讯功能测试模型包括直流稳压电源、阻波器、载波发送模块、计算机、载波接收模块和阻性负载，阻波器与直流稳压电源连接，载波发送模块、载波接收模块和阻性负载分别与阻波器连接，载波发送模块和载波接收模块分别与计算机连接。
[0009]所述步骤a中，当负载为容性负载时，单总线通讯功能测试模型包括直流稳压电源、阻波器、载波发送模块、计算机、载波接收模块和容性负载，阻波器与直流稳压电源连接，载波发送模块、载波接收模块和容性负载分别与阻波器连接，载波发送模块和载波接收模块分别与计算机连接。
[0010]所述步骤c中，单总线通讯抗干扰性能测试模型包括直流稳压电源、阻波器、载波发送模块、计算机、载波接收模块、干扰信号发生器和负载网络，阻波器与直流稳压电源连接，载波发送模块与阻波器连接，载波接收模块与负载网络连接，负载网络与阻波器连接，干扰信号发生器与负载网络连接，载波发送模块和载波接收模块分别与计算机连接；干扰信号频率范围为10Hz
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100kHz，幅值范围为0.1
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1V，耦合电容为1uF。
[0011]所述直流稳压电源用于模拟单总线直流电平。
[0012]所述阻波器用于变换与节点负载之间的阻抗关系。
[0013]所述载波发送模块用于产生载波信号并将信号耦合到直流稳压电源线上。
[0014]所述载波接收模块用于拾取单总线上的信号、处理及解码还原出原始信息。
[0015]所述计算机用于向单总线发送数据或从单总线接收解码后进行数据显示。
[0016]所述干扰信号发生器用于模拟实际环境下的信号干扰。
[0017]本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：1、本专利技术，a、根据负载情况搭建单总线通讯功能测试模型，所述负载包括阻性负
载和容性负载；b、阻性负载时，接入直流电源，直流电源隔离电感为100
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1000uH，负载电阻为3
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10，负载电阻隔离电感为100
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1000uH，对比不同负载电阻和负载电阻隔离电感情况下总线波形，对总线电阻特性进行优化；容性负载时，选择20个节点，每个节点按100
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1000uH负载电容隔离电感串47
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470uF负载电容接地，对比不同负载电容和负载电容隔离电感情况下总线波形，对总线电容特性进行优化；c、搭建单总线通讯抗干扰性能测试模型，确定抗干扰性能测试参数，包括干扰信号频率、幅值和耦合电容，对比不同干扰信号频率情况下总线波形，分析系统干扰源并验证，较现有技术而言，能够有效模拟单总线工作环境来检验测试单总线工作效果，不依赖于实际系统和真实工作情况，能够有效降低开发成本。
[0018]2、本专利技术，通过模拟单总线工作环境来检验测试单总线工作效果，能够使得测试更加充分，且不必依赖于实际工作系统，适用性好。
[0019]3、本专利技术，由于能够在不依赖于实际系统和真实工作情况的条件下进行单总线通讯相关功能及性能验证和优化，具有成本低、方便有效的特点。
[0020]4、本专利技术，通过单总线通讯功能测试模型和单总线通讯抗干扰性能测试模型的有机结合，能够有效确定单总线匹配参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.井下单总线通讯测试方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据负载情况搭建单总线通讯功能测试模型，所述负载包括阻性负载和容性负载；b、阻性负载时，接入直流电源，直流电源隔离电感为100
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1000uH，负载电阻为3
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10，负载电阻隔离电感为100
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1000uH，对比不同负载电阻和负载电阻隔离电感情况下总线波形，对总线电阻特性进行优化；容性负载时，选择20个节点，每个节点按100
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1000uH负载电容隔离电感串47
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470uF负载电容接地，对比不同负载电容和负载电容隔离电感情况下总线波形，对总线电容特性进行优化；c、搭建单总线通讯抗干扰性能测试模型，确定抗干扰性能测试参数，包括干扰信号频率、幅值和耦合电容，对比不同干扰信号频率情况下总线波形，分析系统干扰源并验证。2.根据权利要求1所述的井下单总线通讯测试方法，其特征在于：所述步骤a中，当负载为阻性负载时，单总线通讯功能测试模型包括直流稳压电源、阻波器、载波发送模块、计算机、载波接收模块和阻性负载，阻波器与直流稳压电源连接，载波发送模块、载波接收模块和阻性负载分别与阻波器连接，载波发送模块和载波接收模块分别与计算机连接。3.根据权利要求1所述的井下单总线通讯测试方法，其特征在于：所述步骤a中，当负载为容性负载时，单总线通讯功能测试模型包括直流稳压电源、阻波器、载波发送模块、计算机、载波接收模块和容性负载，阻波器与直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕雨，杨斌，邹继华，李玮燕，唐雅琴，郭秋芬，黄白瑶，岳步江，刘庆成，
申请(专利权)人：四川天石和创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：