一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字信號傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)場總線是指現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
[0003]目前，在石油測井中基于電纜測井的井下測井儀器之間進行數(shù)據(jù)通信所使用多種現(xiàn)場總線，如CAN (ControlIer Area Network,控制器局域網(wǎng))總線、基于10Base-2的以太網(wǎng)總線、RS-485總線，也有一些企業(yè)設(shè)計的總線如Sondex國際油田技術(shù)公司的Ultrawire的總線、Atlas公司的ECLIPS 5700成像測井系統(tǒng)所采用的類似1553B總線、斯倫貝謝公司的CSU測井系統(tǒng)所采用的DTB總線等。在上述總線中，除以太網(wǎng)總線傳輸速率達到1Mbps (bit/s)，其它總線的數(shù)據(jù)傳輸速率不到1Mbps。由于新的高端測井儀器如三維聲波測井儀器，陣列成像測井儀器等每次采集的數(shù)據(jù)量越來越大，早期的大部分井下測井儀器總線已遠遠無法滿足當前的應(yīng)用需求?，F(xiàn)有技術(shù)中，對于大數(shù)據(jù)量的高端測井儀器主要采用基于10Base-2的以太網(wǎng)總線方案，如哈里伯頓公司的Log_IQ、中國長城鉆探的LEAP800、中海油田服務(wù)有限公司的ELIS-1000。但是，以太網(wǎng)主要是應(yīng)用在民用或工業(yè)產(chǎn)品中，市面上與以太網(wǎng)相關(guān)的芯片溫度等級都是商業(yè)級或工業(yè)級，不適合應(yīng)用在175°C以上高溫井，限制了測井儀器的使用范圍，而測井用的遙傳系統(tǒng)是一個典型的非對稱傳輸系統(tǒng)，為提高上行傳輸速率，下行速率往往遠低于上行速率，當使用TCP方式傳輸數(shù)據(jù)時，由于等待確認信號延遲較長，會降低遙傳系統(tǒng)的傳輸效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中測井總線不適用于高溫環(huán)境、傳輸速率慢的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括:
[0007]通過數(shù)據(jù)總線在井下測井儀器與總線控制器之間構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸通道，其中，所述總線一端接總線控制器，所述總線另一端接終端匹配電阻接頭，所述總線控制器與所述終端匹配電阻接頭之間接至少兩個井下測井儀器；
[0008]所述總線控制器通過所述總線，下發(fā)命令給所述井下測井儀器；
[0009]所述井下測井儀器接收命令，進行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器。
[0010]本發(fā)明提供一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法，通過數(shù)據(jù)總線在井下測井儀器與總線控制器之間構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸通道，其中，所述總線一端接總線控制器，所述總線另一端接終端匹配電阻接頭，所述總線控制器與所述終端匹配電阻接頭之間接至少兩個井下測井儀器；所述總線控制器通過所述總線，下發(fā)命令給所述井下測井儀器；所述井下測井儀器接收命令，進行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器。本發(fā)明中的總線易于實現(xiàn)，能滿足不同溫度級別的測井系統(tǒng)的要求，通過基于幀間間隔的仲裁方法，降低井下測井儀器在總線上發(fā)生沖突的概率，提高井下測井儀器的數(shù)據(jù)傳輸效率。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明實施例的應(yīng)用的場景示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明實施例的應(yīng)用的場景示意圖，總線100 —端接總線控制器110，所述總線另一端接終端匹配電阻接頭120，總線控制器110與終端匹配電阻接頭120之間接至少兩個井下測井儀器130，終端匹配電阻接頭120用于進行總線的阻抗匹配，終端匹配電阻接頭120內(nèi)部通過一個120歐姆的電阻與總線連接。下面結(jié)合圖1，詳細介紹本發(fā)明實施例中的一種石油測井總線的數(shù)據(jù)傳輸方法，如圖2所示，包括:
[0016]步驟201、通過數(shù)據(jù)總線在井下測井儀器與總線控制器之間構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸通道；
[0017]其中，數(shù)據(jù)以幀為單位進行傳輸，數(shù)據(jù)幀格式包括兩層:數(shù)據(jù)層和編碼層；所述數(shù)據(jù)層包括標識符、控制字段、數(shù)據(jù)長度字段、數(shù)據(jù)段、CRC校驗字段；幀分數(shù)據(jù)幀和確認幀。
[0018]所述的數(shù)據(jù)幀又分為短數(shù)據(jù)幀和長數(shù)據(jù)幀，所述的短數(shù)據(jù)幀、長數(shù)據(jù)幀和確認幀的幀長是固定長度，所述的長數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)層總長2080位，依次是8位標識符字段、8位控制字段、8位數(shù)據(jù)長度字段、2040位數(shù)據(jù)字段和16位校驗字段；所述的短數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)層總長160位，依次是8位標識符字段、8位控制字段、8位數(shù)據(jù)長度字段、120位數(shù)據(jù)字段和16位校驗字段；所述的確認幀的數(shù)據(jù)層總長8位，為8位標識符字段。
[0019]所述數(shù)據(jù)層以8位為單位進行8b/10b編碼后，幀頭添加8b/10b編碼中的K28.5字符，幀尾添加8b/10b編碼中的K28.1字符得到編碼層。
[0020]步驟202、所述總線控制器通過所述總線，下發(fā)命令給所述井下測井儀器；
[0021]步驟203、所述井下測井儀器接收命令，進行數(shù)據(jù)采集，并將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器。
[0022]其中，步驟203具體可以包括:
[0023]步驟203-1、所述井下測井儀器通過所述總線檢測由所述總線控制器發(fā)出的數(shù)據(jù)米集命令；
[0024]步驟203-2、如果沒有檢測到所述數(shù)據(jù)采集命令，則繼續(xù)檢測；
[0025]步驟203-3、所述井下測井儀器收到所述數(shù)據(jù)采集命令后，開啟數(shù)據(jù)采集進程，進行數(shù)據(jù)采集；
[0026]步驟203-4、數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器，并將所述井下測井儀器的數(shù)據(jù)發(fā)送端口置為高阻態(tài)，以使得所述總線處于空閑狀態(tài)。
[0027]為了避免總線出現(xiàn)沖突，步驟203中將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器之前，包括:
[0028]所述井下測井儀器檢測所述總線是否處于空閑狀態(tài)；
[0029]當檢測到所述總線在10個位元時間內(nèi)總線均處于高電平，則判斷為總線處于空閑狀態(tài)；
[0030]當檢測到所述總線在10個位元時間內(nèi)出現(xiàn)低電平，則判斷為總線處于非空閑狀
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[0031]步驟203中將采集的數(shù)據(jù)通過所述總線發(fā)送至所述總線控制器之后，包括:
[0032]對于總線控制器而言，當總線控制器正確接收到采集的數(shù)據(jù)后，向所述井下測井儀器發(fā)送一個確認幀，其中，所述確認信號的產(chǎn)生時間必須在接收完當前數(shù)據(jù)幀的幀尾后10個位元時間內(nèi)開始產(chǎn)生。
[0033]對于井下測井儀器而言，在發(fā)送完一數(shù)據(jù)幀并釋放所述總線后的40個位元時間內(nèi)，判斷是否接收到確認信號；如果成功接收到所述確認信號，表示采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)成功發(fā)送，如果未接收到所述確認信號則表示采集的數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，并重新發(fā)送采集的數(shù)據(jù)。另夕卜，同一數(shù)據(jù)幀重新發(fā)送的次數(shù)累計達到16次，該數(shù)據(jù)幀所對應(yīng)的井下測井儀器將停止該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送。
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