[實用新型]基于FlexRay總線的測井總線系統

有效

• 申請號: 201120241902.6
• 申請日: 2011-07-11
• 公開（公告）號: CN202194654U
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 陳文軒;陳文;肖加奇;姚德忠;岳宏圖;裴彬彬
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;蔣駿

技術領域

本實用新型涉及測井領域，尤其涉及測井系統中的井下儀器總線系統。

背景技術

測井，也被稱為地球物理測井或石油測井，是利用巖層的電化學特性、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法。在油田勘探與開發過程中，測井是確定和評價油層、氣層的重要手段之一，也是解決一系列地質問題的重要手段。它能直接為石油地質和工程技術人員提供各項資料和數據。

測井系統的井下儀器具有很多種類，通過各種方法測量地層參數來判斷油氣儲存等信息。測井時每一次將多個井下儀器組合成一串下井測量，每一個井下儀器都需要與地面系統通信（包含上傳數據和下傳控制命令、配置參數等）。為了保證所有的井下儀器都能夠與地面系統快速、可靠地通信，必須建立一套完整的、可靠的、能夠滿足儀器數據傳輸要求的井下儀器總線系統。目前，測井系統中正在大量使用的井下儀器總線主要有：數據傳輸總線（DTB），通信速率約為100Kbps；1553B總線，通信速率約為400Kbps；RS485總線，通信速率約為500Kbps；控制器局域網絡（CAN）總線，通信速率約為1Mbps。

為了提高地層的測量分辨率和適應復雜地層的測井，當今井下儀器的實現越來越復雜，同時在測量過程中也產生了大量的原始數據。目前很多井下儀器受限于井下儀器總線系統的傳輸帶寬，放棄了大量的原始數據，這對測井數據的事后分析造成了很大障礙。同時，新一代測井系統需要多個儀器進行組合測井以提高測井效率和降低生產成本，需要井下儀器總線系統通信速率更快，連接節點更多，工作更加可靠。此外，井下儀器總線系統是和電纜傳輸系統配合工作的。一般而言，井下儀器總線系統的通信速率要大于電纜傳輸系統的通信速率，這樣才能充分發揮電纜傳輸系統的性能。例如，LEAP800新一代測井系統中的電纜傳輸系統傳輸速率在1Mbps以上，這樣井下儀器總線系統的通信速率就必須在2Mbps以上才能滿足LEAP800新一代測井系統中大數據量的傳輸需求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種克服了上述缺陷的測井井下儀器總線系統。

為此，本實用新型提供一種基于FlexRay總線的測井井下儀器總線系統。所述總線系統包括多個井下儀器和一個井下遙傳單元。所述多個井下儀器通過FlexRay總線與所述井下遙傳單元相連接。所述多個井下儀器中的每一個井下儀器均與所述井下遙傳單元組成一個T型拓撲結構。

在本實用新型的一個實施例中，每一個井下儀器上均設有通信板，用于獲取儀器數據并轉發至所述FlexRay總線。所述通信板包括通信接口、嵌入式處理器、數字信號處理器（DSP）、FlexRay收發器、存儲器。所述嵌入式處理器通過所述通信接口獲取儀器數據，并將所獲取的儀器數據轉發給所述DSP。所述DSP對儀器數據進行計算，所得到的計算結果經過所述嵌入式處理器調整數據格式后發送給所述FlexRay收發器。所述FlexRay收發器將調整后的數據轉換為FlexRay數據幀后發送至所述FlexRay總線。

優選地，每一個井下儀器的標識被存儲在該井下儀器的通信板的存儲器中。

優選地，每一個井下儀器的標識是預定義的FlexRay數據幀的頭部段中的幀ID。

更優選地，井下儀器的最大數目是2047。

更優選地，當在所述FlexRay總線上有數據幀時，井下儀器的通信板中的FlexRay收發器從所述數據幀中抽取目的ID，并將所述目的ID與作為該井下儀器的標識的預定義幀ID進行比較。如果所述預定義幀ID沒有被包含在所述目的ID內，則所述FlexRay收發器舍棄該數據幀不予響應。如果所述目的ID內包含所述預定義幀ID，則所述FlexRay收發器將該數據幀讀入，轉換為并行數據后傳送給該井下儀器的通信板中的嵌入式處理器，所述嵌入式處理器根據預先定義好的數據格式對該數據進行解析并做出響應。

優選地，所述井下遙傳單元包括FlexRay通信板、井下遙傳電路板、以及信號變壓器。所述FlexRay通信板與各井下儀器的通信板形成FlexRay網絡通信。所述井下遙傳電路板對來自所述FlexRay通信板的信號進行調制，以及對來自所述信號變壓器的信號進行解調。所述信號變壓器將經調制的信號耦合至電纜傳輸系統以便傳送到地面系統，以及將來自電纜傳輸系統的信號傳送至所述FlexRay通信板。

更優選地，所述FlexRay通信板的電路結構與各井下儀器的通信板的電路結構相同。