[發(fā)明專利]在測(cè)井井下儀器總線中使用的通信系統(tǒng)和通信方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110228257.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102932221A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文軒;岳宏圖;陳文;戴光明;汪新國(guó);裴彬彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40;E21B47/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)和通信方法，特別是涉及在測(cè)井井下儀器總線中使用的通信系統(tǒng)和通信方法。

背景技術(shù)

地球物理測(cè)井或石油測(cè)井簡(jiǎn)稱為測(cè)井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測(cè)量地球物理參數(shù)的方法，屬于應(yīng)用地球物理方法（包括重、磁、電、震、測(cè)井）之一。一般按所探測(cè)的巖石物理性質(zhì)或探測(cè)目的可分為電法測(cè)井、聲波測(cè)井、放射性測(cè)井、地層傾角測(cè)井、氣測(cè)井、地層測(cè)試測(cè)井、鉆氣測(cè)井等。把利用電、磁、聲、熱、核等物理原理制造的各種測(cè)井儀器，由測(cè)井電纜下入井內(nèi)，使地面電測(cè)儀可沿著井筒連續(xù)記錄隨深度變化的各種參數(shù)。通過表示這類參數(shù)的曲線，來識(shí)別地下的巖層，如油、氣、水層、煤層、金屬礦床等。

目前，測(cè)井井下儀器總線中通常采用CAN總線、1553總線和RS485總線技術(shù)等等。這些技術(shù)存在著如下缺點(diǎn)，如：各個(gè)儀器需要次序設(shè)置，對(duì)研發(fā)測(cè)試造成很大不便，對(duì)上井的應(yīng)用人員要求也很高；與地面系統(tǒng)耦合度太高，所有數(shù)據(jù)報(bào)文由地面設(shè)備整合，增加新的儀器都需要對(duì)地面控制設(shè)備重新開放；目前以此基礎(chǔ)開發(fā)的設(shè)備流量小，只有幾十K到上百K的速度，不能支持新一代的測(cè)井儀器；系統(tǒng)架構(gòu)造成整個(gè)測(cè)井系統(tǒng)的軟件架構(gòu)耦合度非常高，新的儀器增加導(dǎo)致網(wǎng)管軟件大幅修改；現(xiàn)在做儀器的廠家非常多，如果新儀器要加入到此架構(gòu)中，儀器的修改幅度非常大，工作量非常大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的，其目的在于：提供一種在測(cè)井井下儀器總線中使用的通信系統(tǒng)和通信方法，其可簡(jiǎn)化設(shè)備之間的耦合性和相關(guān)性，建立設(shè)備的模塊化，并建立總線數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，使各廠家的儀器更容易兼容進(jìn)去，并且簡(jiǎn)化測(cè)井系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試和應(yīng)用，提高總線系統(tǒng)的速度。

本發(fā)明為了達(dá)到上述目的的至少之一，其第一方案是：一種在測(cè)井井下儀器總線中使用的通信系統(tǒng)，其具備同軸電纜和位于井下的測(cè)井儀器，其特征在于，所述通信系統(tǒng)還包括：中央處理器、連接于所述中央處理器上的以太網(wǎng)芯片、以及連接于所述以太網(wǎng)芯片與所述同軸電纜之間的同軸電纜芯片，在所述以太網(wǎng)芯片從所述中央處理器接收到發(fā)送報(bào)文時(shí)，所述以太網(wǎng)芯片通過調(diào)用所述同軸電纜芯片將所述發(fā)送報(bào)文發(fā)送到所述同軸電纜上，在所述同軸電纜芯片探測(cè)到所述同軸電纜上有屬于或發(fā)送給自身的數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，將該數(shù)據(jù)報(bào)文接收并發(fā)送到所述以太網(wǎng)芯片，所述以太網(wǎng)芯片將所述數(shù)據(jù)報(bào)文傳送到所述中央處理器，所述中央處理器、所述以太網(wǎng)芯片和所述同軸電纜芯片設(shè)置在所述測(cè)井儀器中，或者是所述中央處理器、所述以太網(wǎng)芯片和所述同軸電纜芯片做成為獨(dú)立于所述測(cè)井儀器之外的模塊，所述測(cè)井儀器通過該模塊再連接到所述同軸電纜上。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述發(fā)送報(bào)文和所述數(shù)據(jù)報(bào)文均符合IEEE?802.3協(xié)議。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述以太網(wǎng)芯片實(shí)現(xiàn)IEEE?802.3邏輯鏈路層協(xié)議，所述同軸電纜芯片實(shí)現(xiàn)IEEE?802.3媒介訪問控制層協(xié)議。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述測(cè)井儀器的數(shù)目為多個(gè)，各個(gè)所述測(cè)井儀器利用軟件開發(fā)成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單元，所有的所述測(cè)井儀器組成一個(gè)子網(wǎng)。進(jìn)而，所述軟件的架構(gòu)是在TCP/IP架構(gòu)上開發(fā)應(yīng)用程序的。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述通信系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議，能和任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)接。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述通信系統(tǒng)能整個(gè)直接掛接到互聯(lián)網(wǎng)上，通過TCP/IP協(xié)議直接進(jìn)行操作和控制。

此外，優(yōu)選在上述第一方案中，所述測(cè)井儀器能夠被進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)試、控制和維護(hù)。

另外，本發(fā)明的第二方案是：一種在測(cè)井井下儀器總線中使用的通信方法，其特征在于，所述通信方法包括報(bào)文發(fā)送過程和報(bào)文接收過程，所述報(bào)文發(fā)送過程具備如下步驟：與中央處理器連接的以太網(wǎng)芯片從所述中央處理器接收發(fā)送報(bào)文的步驟；以及所述以太網(wǎng)芯片通過調(diào)用連接于所述以太網(wǎng)芯片的同軸電纜芯片，將所述發(fā)送報(bào)文發(fā)送到連接于所述同軸電纜芯片的所述同軸電纜上的步驟，所述報(bào)文接收過程具備如下步驟：所述同軸電纜芯片探測(cè)在所述同軸電纜上是否有屬于或發(fā)送給自身的數(shù)據(jù)報(bào)文的步驟；在所述同軸電纜芯片探測(cè)到有所述數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，將該數(shù)據(jù)報(bào)文接收并發(fā)送到所述以太網(wǎng)芯片的步驟；以及所述以太網(wǎng)芯片將所述數(shù)據(jù)報(bào)文傳送到所述中央處理器中的步驟，其中，所述中央處理器、所述以太網(wǎng)芯片和所述同軸電纜芯片設(shè)置在位于井下的測(cè)井儀器中，或者是所述中央處理器、所述以太網(wǎng)芯片和所述同軸電纜芯片做成為獨(dú)立于所述測(cè)井儀器之外的模塊，所述測(cè)井儀器通過該模塊再連接到所述同軸電纜上。