基于同轴电缆以太网的测井井下仪器总线系统及测井方法
专利汇可以提供基于同轴电缆以太网的测井井下仪器总线系统及测井方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及基于同轴 电缆 以太网的 测井 井下仪器总线系统及测井方法。本发明提供一种测井井下仪器总线系统，包括井下遥传、至少一个井下仪器，其特征在于：所述井下遥传和至少一个井下仪器采用同轴电缆以太网总线连接，形成一局域网;其中所述井下遥传包含作为该局域网的网关网元的井下遥传通讯板，其与同轴电缆以太网总线 接口 ，以实现地面系统的数据与同轴电缆以太网总线上的同轴 信号 之间的转换；并且所述井下仪器分别包含各自的、作为该局域网的普通网元的井下仪器通讯板，各井下仪器通讯板具有各自预定义的静态IP地址和MAC地址，并且与同轴电缆以太网总线接口，以实现相应的井下仪器的原始数据与同轴电缆以太网总线上的同轴信号之间的转换。，下面是基于同轴电缆以太网的测井井下仪器总线系统及测井方法专利的具体信息内容。
1. 一种测井井下仪器总线系统（10），包括井下遥传（100）、至少一个井下仪器（2001-
200n），其特征在于：
所述井下遥传（100）和至少一个井下仪器（2001-200n）采用同轴电缆以太网总线（300）连接，形成一局域网;其中
所述井下遥传（100）包含作为该局域网的网关网元的井下遥传通讯板（500），其与同轴电缆以太网总线（300）接口，以实现地面系统的数据与同轴电缆以太网总线（300）上的同轴信号之间的转换；并且
所述井下仪器（2001-200n）分别包含各自的、作为该局域网的普通网元的井下仪器通讯板（4001-400n），各井下仪器通讯板（4001-400n）具有各自预定义的静态IP地址和MAC地址，并且与同轴电缆以太网总线（300）接口，以实现相应的井下仪器（2001-200n）的原始数据与同轴电缆以太网总线（300）上的同轴信号之间的转换。
2.如权利要求1所述的测井井下仪器总线系统（10），其中所述局域网采用T型拓扑结构。
3. 如权利要求1所述的测井井下仪器总线系统（10），其中所述局域网采用TCP和/或UDP协议进行通信。
4. 如权利要求1-3之一所述的测井井下仪器总线系统（10），其中
所述井下仪器通讯板（4001-400n）每一个均包括：第一嵌入式处理器（402）、第一同步串口（404）、第一存储器（406）、第一数字信号处理器（408）、第一以太网控制芯片（410）、第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）以及第一隔离变压器（412），其中
所述第一嵌入式处理器（402）连接在相应的第一同步串口（404）和相应的第一以太网控制芯片（410）之间，以将经由第一同步串口（404）从相应的井下仪器（2001-200n）所获取的数据转换并发送给相应的第一以太网控制芯片（410）以及将从相应的第一以太网控制芯片（410）所获取的数据转换并经由第一同步串口（404）发送给相应的第一井下仪器（2001-
200n）；
所述第一以太网控制芯片（410）连接在相应的第一嵌入式处理器（402）和相应的第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）之间，以接收来自相应的第一嵌入式处理器的数据并将数据转换为以太网差分信号以发送给相应的第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）以及从相应的第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）接收信号；
所述第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）连接在相应的第一以太网控制芯片（410）和同轴电缆以太网总线（300）之间，以将来自相应的第一以太网控制芯片（410）的差分信号转换为同轴信号以发送至同轴电缆以太网总线（300）上以及从同轴电缆以太网总线（300）接收同轴信号并转换为差分信号；
所述第一隔离变压器（412）连接在相应的第一以太网控制芯片（410）和第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）之间，用于隔离差分信号与同轴信号；
第一存储器（406），连接到所述第一嵌入式处理器（402），用于存储所获取的数据；
第一数字信号处理器（408），连接到所述第一嵌入式处理器（402）从而对嵌入式处理器所获取的、并存储在存储器中的数据进行计算和处理;
并且其中所述井下遥传（100）包括：第二嵌入式处理器、第二同步串口、第二存储器、第二数字信号处理器、第二以太网控制芯片、第二以太网差分—同轴信号转换芯片以及第二隔离变压器，其中
所述第二嵌入式处理器连接在第二同步串口和第二以太网控制芯片之间，以将经由第二同步串口从所述地面系统所获取的数据转换并发送给第二以太网控制芯片以及将从第二以太网控制芯片所获取的数据转换并经由第二同步串口（404）发送给所述地面系统；
所述第二以太网控制芯片连接在第二嵌入式处理器和第二以太网差分—同轴信号转换芯片之间，以接收来自第二嵌入式处理器的数据并将数据转换为以太网差分信号以发送给第二以太网差分—同轴信号转换芯片以及从第二以太网差分—同轴信号转换芯片接收信号；
所述第二以太网差分—同轴信号转换芯片连接在第二以太网控制芯片和同轴电缆以太网总线（300）之间，以将来自第二以太网控制芯片的差分信号转换为同轴信号以发送至同轴电缆以太网总线（300）上以及从同轴电缆以太网总线（300）接收同轴信号并转换为差分信号；
所述第二隔离变压器连接在第二以太网控制芯片和第二以太网差分—同轴信号转换芯片之间，用于隔离差分信号与同轴信号；
第二存储器，连接到所述第二嵌入式处理器，用于存储所获取的数据；
第二数字信号处理器，连接到所述第二嵌入式处理器从而对嵌入式处理器所获取的、并存储在存储器中的数据进行计算和处理。
5.如权利要求4所述的测井井下仪器总线系统（10），其中所述第一存储器和第二存储器分别进一步包括第一、第二随机存取存储器（RAM）和第一、第二闪存（FLASH），所述第一、第二闪存（FLASH）中存储着事先编写好的程序，在所述通讯板上电后，将各自闪存（FLASH）中的程序分别引导到第一、第二随机存取存储器（RAM）中运行，以分别对存储在在所述第一、第二随机存取存储器（RAM）中的所获取的数据进行计算和处理。
6.如权利要求5所述的测井井下仪器总线系统（10），所述井下仪器通讯板（4001-400n）和井下遥传通讯板（500）在结构上是完全相同的。
7.一种使用权利要求1所述的测井井下仪器总线系统（10）进行测井的方法，其特征在于包括从井下仪器（2001-200n）获取数据并转发至同轴电缆以太网总线（300）并进而经由井下遥传（100）发送给地面系统的步骤和从地面系统获取数据并经由井下遥传（100）发送给同轴电缆以太网总线并按照所述静态IP地址和MAC地址转发给相应的井下仪器的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其中从井下仪器（2001-200n）获取数据并转发至同轴电缆以太网总线（300）并进而经由井下遥传（100）发送给地面系统的步骤包括如下子步骤：
由井下仪器通讯板的第一嵌入式处理器（402）通过与井下仪器（2001-200n）间的井下仪器通讯板的第一同步串口（404）通讯获取井下仪器（2001-200n）的数据；
将第一嵌入式处理器（402）所获取的数据存储在井下仪器通讯板的第一存储器（406）中；
由井下仪器通讯板的第一数字信号处理器（408）对第一嵌入式处理器所获取的、并存储在第一存储器（406）中的数据进行计算和处理;
由井下仪器通讯板的第一以太网控制芯片（410）接收经过第一数字信号处理器（408）计算和处理并由第一嵌入式处理器调整格式后的数据并且将数据转换为以太网差分信号；
由井下仪器通讯板的第一以太网差分—同轴信号转换芯片（414）将来自所述第一以太网控制芯片（410）的、并经过井下仪器通讯板的第一隔离变压器（412）的差分信号转换为同轴信号以发送至同轴电缆以太网总线（300）上；
由井下遥传通讯板的第二以太网差分—同轴信号转换芯片接收来自同轴电缆以太网总线（300）上的同轴信号并将其转换为差分信号；
由井下遥传通讯板的第二以太网控制芯片接收所转换的、并经过井下遥传通讯板的第二隔离变压器的差分信号并将其进行格式转换；
由井下遥传通讯板的第二嵌入式处理器接收经过格式转换的数据；
将经过格式转换的数据存储在井下遥传通讯板的第二存储器中；
由井下遥传通讯板的第二数字信号处理器对储存在第二存储器中的数据进行计算和处理；并且
由第二嵌入式处理器将经过计算和处理的数据经由井下遥传通讯板的第二同步串口发送给地面系统。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述从地面系统获取数据并经由井下遥传（100）发送给同轴电缆以太网总线并按照所述静态IP地址和MAC地址转发给井下仪器的步骤包括以下子步骤：
由井下遥传通讯板的第二嵌入式处理器经由井下遥传通讯板的第二同步串口获取地面系统的数据；
将第二嵌入式处理器所获取的数据存储在井下遥传通讯板的第二存储器中；
由井下遥传通讯板的第二数字信号处理器对第二嵌入式处理器所获取的、并存储在第二存储器中的数据进行计算和处理；
由井下遥传通讯板的第二以太网控制芯片接收经过第二数字信号处理器计算和处理并由第二嵌入式处理器调整格式后的数据并且将数据转换为以太网差分信号；
由井下遥传通讯板的第二以太网差分—同轴信号转换芯片将来自所述第二以太网控制芯片的、并经过井下遥传通讯板的第二隔离变压器的差分信号转换为同轴信号以发送至同轴电缆以太网总线上；
按照所述静态IP地址和MAC地址，由相应的井下仪器的第一以太网差分—同轴信号转换芯片接收来自同轴电缆以太网总线（300）上的同轴信号并将其转换为差分信号；
由井下仪器的第一以太网控制芯片接收所转换的、并经过井下仪器的第一隔离变压器的差分信号并将其进行格式转换；
由井下仪器的第一嵌入式处理器接收经过格式转换的数据；
将经过格式转换的数据存储在井下仪器的第一存储器中；
由井下仪器的第一数字信号处理器对储存在第一存储器的数据进行计算和处理；并且由井下仪器的第一嵌入式处理器将经过计算和处理的数据经由井下仪器的第一同步串口发送给相应的井下仪器。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中将所述局域网配置为T型拓扑结构。
11.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其中采用TCP和/或UDP协议在所述局域网中进行通信。
12.如权利要求8或9中任一项所述的方法，其中所述第一存储器和第二存储器分别进一步包括第一、第二随机存取存储器（RAM）和第一、第二闪存（FLASH），将事先编写好的程序存储在所述第一、第二闪存（FLASH）中，在所述通讯板上电后，将各自闪存（FLASH）中的程序分别引导到第一、第二随机存取存储器（RAM）中运行，以分别对存储在在所述第一、第二随机存取存储器（RAM）中的所获取的数据进行计算和处理。
13.如权利要求12所述的方法，其中通过网络远程在线更新井下仪器通讯板以及井下遥传通讯板内的程序。
基于同轴电缆以太网的测井井下仪器总线系统及测井方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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