[發(fā)明專利]一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911139401.4
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110847820B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹德洲;魏志剛;滕鑫淼;唐雪平;張連成;彭烈新;賈衡天;陳文藝;范錦輝;曹沖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;H02J50/10;H01F38/18;H01F38/14;H04B1/40
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)，其特征在于，包括：

旋轉(zhuǎn)變壓器，其轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組分別連接于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的轉(zhuǎn)動部件和固定部件上；

所述轉(zhuǎn)子繞組通過逆變器與直流電源相連，所述定子繞組通過整流器連接近鉆頭傳感器和/或控制設(shè)備；

旋轉(zhuǎn)變壓器應(yīng)用于指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具，旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在電機減速器輸出軸；旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子套接在電機減速器輸出軸上，并用螺釘固聯(lián)于轉(zhuǎn)軸，與轉(zhuǎn)軸一起運動；旋轉(zhuǎn)變壓器定子通過螺釘固聯(lián)于減速器殼體；旋轉(zhuǎn)變壓器定子出線和旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子出線通過殼體上的工藝孔引出，最終引到電子電路倉體中的電路板上；

信號調(diào)制/解調(diào)單元圖示，包括三部分組成：用于接收信號的限幅/濾波/解調(diào)模塊、用于信號發(fā)送的調(diào)制/放大模塊和隔離變壓器，所述隔離變壓器由原邊繞組、副邊接收繞組和副邊發(fā)送繞組組成；

儀器鉆鋌直流電源經(jīng)過逆變器將直流電源逆變?yōu)榻涣麟娸敵觯鼋涣麟娸敵鼋尤胨鲂D(zhuǎn)變壓器原邊，經(jīng)電磁耦合將電能傳輸?shù)剿鲂D(zhuǎn)變壓器副邊輸出，所述旋轉(zhuǎn)變壓器副邊輸出經(jīng)整流器整流為近鉆頭傳感器及控制設(shè)備供電；至此完成了供電短傳；

上位機控制器命令數(shù)據(jù)發(fā)送至原邊調(diào)制解調(diào)單元，經(jīng)所述的原邊調(diào)制解調(diào)單元調(diào)制放大模塊調(diào)制成模擬信號并放大后將信號輸出到所述原邊調(diào)制解調(diào)單元的隔離變壓器副邊發(fā)送繞組，再耦合至所述原邊調(diào)制解調(diào)單元隔離變壓器原邊繞組輸出，所述原邊繞組輸出信號同所述的逆變器輸出的交流電疊加，疊加信號接入所述旋轉(zhuǎn)變壓器原邊再耦合到所述旋轉(zhuǎn)變壓器副邊，經(jīng)副邊調(diào)制解調(diào)單元原邊繞組并耦合到副邊接收繞組，所述的副邊接收繞組輸出經(jīng)限幅/濾波/解調(diào)模塊解調(diào)出數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳輸給的近鉆頭傳感器及控制設(shè)備執(zhí)行；至此完成了所述上位機控制器到近鉆頭傳感器及控制設(shè)備數(shù)據(jù)短傳；

近鉆頭傳感器及控制設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)所述的副邊調(diào)制解調(diào)單元調(diào)制放大模塊調(diào)制成模擬信號并放大后將信號輸出到所述副邊調(diào)制解調(diào)單元的隔離變壓器副邊發(fā)送繞組，再耦合至所述副邊調(diào)制解調(diào)單元隔離變壓器原邊繞組輸出，所述原邊繞組輸出信號接入所述的旋轉(zhuǎn)變壓器副邊并耦合到所述的旋轉(zhuǎn)變壓器的原邊，經(jīng)所述的原邊調(diào)制解調(diào)單元原邊繞組耦合到副邊接收繞組，所述的副邊接收繞組輸出經(jīng)限幅/濾波/解調(diào)模塊解調(diào)出數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳輸給上位機控制器接收處理；至此完成了上位機控制器和近鉆頭傳感器及控制設(shè)備數(shù)據(jù)雙向短傳。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子繞組和所述定子繞組分別通過轉(zhuǎn)子出線和定子出線連接到電路倉的電路中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在電機減速器輸出軸，其轉(zhuǎn)子套接在電機減速器輸出軸上并與轉(zhuǎn)軸一起運動，其定子固聯(lián)于減速器殼體；所述定子繞組的出線和所述轉(zhuǎn)子繞組的出線通過殼體上的工藝孔引出連接至電子電路倉體中的電路板上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

原邊調(diào)制解調(diào)單元，其原邊繞組連接于轉(zhuǎn)子繞組，其副邊設(shè)置有連接上位機控制器的副邊接收繞組和副邊發(fā)送繞組；

副邊調(diào)制解調(diào)單元，其原邊繞組連接于定子繞組，其副邊設(shè)置有連接近鉆頭傳感器及控制設(shè)備的副邊接收繞組和副邊發(fā)送繞組。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的隨鉆信號與供電短傳系統(tǒng)，其特征在于，所述副邊接收繞組和副邊發(fā)送繞組分別連接限幅濾波解調(diào)模塊和調(diào)制放大模塊后再連接于其它裝置。