[實用新型]基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統

有效

• 申請號: 202121444702.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN215818136U
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 甘定定;呂應柱;劉偉;田庚
• 申請（專利權）人: 西安洛科電子科技股份有限公司
• 主分類號: H04B3/06
• 分類號: H04B3/06;H04B3/46;H04B3/54;H04L5/16
• 代理公司: 西安志帆知識產權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統，其特征在于，該系統包括地面控制系統、井下儀，所述地面控制系統通過單芯鎧裝電纜分別與若干個井下儀連接，用于自適應調整供電電壓對其供電，并且傳輸信號進行波形變換、濾波、放大后，以電容耦合方式將信號加載在單芯鎧裝電纜上傳送至井下儀，還用于對井下儀傳送的回碼信號轉換成TTL脈沖信號，對脈沖信號進行解析，并且轉換成相應的回碼指令，完成指令確認；所述井下儀，用于接收到信號后，執行信號相應的操作，操作完成后，將回碼信號以電容耦合方式加載到單芯鎧裝電纜上傳送至面控制系統。

2.根據權利要求1所述的基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統，其特征在于，所述地面控制系統硬件電路主要包括CPU處理電路、井下供電控制電路、發碼電路、解碼電路、增益自適應調節電路、井下供電電壓AD采集電路、井下供電電流AD采集電路、井下儀供電電路；所述CPU處理電路分別與井下供電電壓AD采集電路、井下供電電流AD采集電路、井下儀供電電路、發碼電路、解碼電路、增益自適應調節電路連接，所述發碼電路、解碼電路均與井下儀供電電路連接，所述井下儀供電電路與井下供電控制電路連接，所述解碼電路與增益自適應調節電路連接。

3.根據權利要求2所述的基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統，其特征在于，所述發碼電路包括信號轉換電路、二階低通濾波器電路、放大電路，所述信號轉換電路將TTL方波信號轉換成鋸齒波信號，再經過二階低通濾波器電路濾除高頻噪聲后，經過放大電路對信號幅值進行放大，最后將該信號耦合在總線上。

4.根據權利要求3所述的基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統，其特征在于，所述發碼電路包括第一比較器U1A、第二比較器U1B、第三比較器U2A、第四比較器U2B、第一電阻R1至第十三電阻R13、第一電容C1至第五電容C5，所述第一比較器U1A的第1端經第一電容C1、第一電阻R1接入MCU發送的Usart1_Tx信號，第2端接地，第三端經第三電阻R3、第四電阻R4接于第二比較器U1B的第2端，所述第二比較器U1B的第1、3端之間連接第二電阻R2；所述第二比較器U1B的第1端經第二電容C2接地，第3端經第七電阻R7、第八電阻R8接于第三比較器U2A的第2端，所述第二比較器U1B的第1、3端之間連接第五電阻R5，第2、3端之間連接第三電容C3，所述第六電阻R6一端接于第二電容C2和接地之間，另一端接于第五電阻R5；所述第三比較器U2A的第1端接地，第2端經第五電容C5后與第一端共接地，第三端一路經第十一電阻R11接于第四比較器U2B的第1端，另一路經第十電阻R10、第九電阻R9后接地，所述第三比較器U2A的第2、3端之間連接第四電容C4；所述第四比較器U2B的第2端經第十三電阻R13接地，第3端輸出信號TXD，所述第四比較器U2B的第1、3端之間連接第十二電阻R12。

5.根據權利要求4所述的基于單芯電纜的半雙工自適應通信系統，其特征在于，所述發碼電路還包括第五比較器U3A、第十七電阻R17至第二十三電阻R23、第一二極管D1、第十一電容C11、第十二電容C12、第一三極管Q1，所述第五比較器U3A的第2端經第十七電阻R17與發碼電路連接，第3端連接第一三極管Q1，所述第一三極管Q1的一路經第二十三電阻R23、第二十一電阻R21接于井下儀電源供電端POW+，另一路經第二十二電阻R22接地，所述第五比較器U3A的第1端接于第二十三電阻R23和第一三極管Q1之間，所述第五比較器U3A上一側并聯串接的第十九電阻R19、第十八電阻R18、第一二極管D1，另一側并聯串接的第十二電容C12、第十一電容C11，并且所述第十二電容C12、第十一電容C11與總線BUS+和BUS-連接。