[發明專利]一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統及方法

有效

• 申請號: 202010225798.5
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111305829B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 郭慶明;孫欽濤;陳濤;和麗真;賀飛;王煒;楊居朋;游占華;朱萬里;李圣均;范曉文;王偉;魏阿勃;安慰東
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;E21B47/13
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李曉曉

1.一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，包括地井電磁發射系統和地井電磁接收系統，地井電磁接收系統包括地面系統和井下儀器系統，地面系統包括地面采集控制系統，地面采集控制系統包括GPS接收模塊、采集箱體、主機箱體和接線箱體，主機箱體具有windows采集系統，GPS接收模塊包括第一連接端口和第二連接端口，第一連接端口與主機箱體連接，主機箱體與采集箱體連接，第二連接端口與接線箱體連接；井下儀器系統包括儀器節點，儀器節點與接線箱體之間通過電纜連接，儀器節點設有GPS授時信息解調模塊以及授時信息讀寫模塊，GPS授時信息解調模塊和授時信息讀寫模塊連接，GPS接收模塊的第二連接端口與GPS授時信息解調模塊直接通訊。

2.根據權利要求1所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，第二連接端口的TX線與接線箱體的7芯連接，第二連接端口的GND線與接線箱體的10芯連接，接線箱體的7芯與電纜的7芯連接，接線箱體的10芯與電纜的纜皮連接，電纜的7芯和10芯與所述GPS授時信息解調模塊連接。

3.根據權利要求1所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，GPS授時信息解調模塊包括阻抗分壓電阻Rz、第一比較器、隔離模塊和三極管驅動模塊，阻抗分壓電阻Rz、第一比較器、隔離模塊和三極管驅動模塊依次連接，阻抗分壓電阻Rz與電纜連接，三極管驅動模塊通過阻抗分壓電阻Rz1、阻抗分壓電阻Rz2與授時信息讀寫模塊連接。

4.根據權利要求3所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，授時信息讀寫模塊包括第二比較器、反相器、RTC模塊以及儀器節點的DSP芯片，第二比較器與反相器連接，反相器與DSP芯片連接，DSP芯片與RTC模塊連接，第二比較器與三極管驅動模塊連接。

5.根據權利要求1所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，第二連接端口與接線箱體連接的線路上連接有功放驅動。

6.根據權利要求1所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，第一連接端口和第二連接端口均為232端口。

7.根據權利要求1所述的一種地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統，其特征在于，地面采集控制系統還包括UPS電源、電源箱體和交換機箱體，主機箱體與采集箱體之間通過網絡總線連接，采集箱體包括vxworks前端機、預處理板以及100k和430k采集板卡。

8.一種基于權利要求1-7任意一項所述的地井電磁地面系統與井下儀器授時同步系統的授時同步方法，其特征在于，包括如下過程：

GPS接收模塊將GPS實時授時信息通過第一連接端口發送給windows采集系統；windows采集系統接收GPS實時授時信息，windows采集系統在需要井下授時時發送命令給GPS接收模塊，GPS接收模塊接收井下授時命令后，將實時授時信息通過第二連接端口、接線箱體和電纜直接傳輸給儀器節點的GPS授時信息解調模塊進行解調，之后將解調后的數據傳輸給授時信息讀寫模塊，實現地井電磁地面系統與井下儀器授時同步。

9.根據權利要求8所述的授時同步方法，其特征在于，GPS接收模塊通過第二連接端口的TX線和GND線、接線箱體的7芯和10芯以及電纜的7芯和纜皮將實時授時信息傳輸給GPS授時信息解調模塊。

10.根據權利要求8所述的授時同步方法，其特征在于，儀器節點的DSP芯片接收到實時授時信息后，DSP芯片將實時授時信息寫入RTC模塊，RTC模塊接收DSP芯片的授時信息并校準自身時間，當報文需要時，DSP芯片讀取RTC模塊中時間信息并寫入到報文數據中，每組報文都有各自統一的時間信息，實現時間同步。