[实用新型]基于FlexRay总线的测井总线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测井领域，尤其涉及测井系统中的井下仪器总线系统。

背景技术

测井，也被称为地球物理测井或石油测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法。在油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油层、气层的重要手段之一，也是解决一系列地质问题的重要手段。它能直接为石油地质和工程技术人员提供各项资料和数据。

测井系统的井下仪器具有很多种类，通过各种方法测量地层参数来判断油气储存等信息。测井时每一次将多个井下仪器组合成一串下井测量，每一个井下仪器都需要与地面系统通信（包含上传数据和下传控制命令、配置参数等）。为了保证所有的井下仪器都能够与地面系统快速、可靠地通信，必须建立一套完整的、可靠的、能够满足仪器数据传输要求的井下仪器总线系统。目前，测井系统中正在大量使用的井下仪器总线主要有：数据传输总线（DTB），通信速率约为100Kbps；1553B总线，通信速率约为400Kbps；RS485总线，通信速率约为500Kbps；控制器局域网络（CAN）总线，通信速率约为1Mbps。

为了提高地层的测量分辨率和适应复杂地层的测井，当今井下仪器的实现越来越复杂，同时在测量过程中也产生了大量的原始数据。目前很多井下仪器受限于井下仪器总线系统的传输带宽，放弃了大量的原始数据，这对测井数据的事后分析造成了很大障碍。同时，新一代测井系统需要多个仪器进行组合测井以提高测井效率和降低生产成本，需要井下仪器总线系统通信速率更快，连接节点更多，工作更加可靠。此外，井下仪器总线系统是和电缆传输系统配合工作的。一般而言，井下仪器总线系统的通信速率要大于电缆传输系统的通信速率，这样才能充分发挥电缆传输系统的性能。例如，LEAP800新一代测井系统中的电缆传输系统传输速率在1Mbps以上，这样井下仪器总线系统的通信速率就必须在2Mbps以上才能满足LEAP800新一代测井系统中大数据量的传输需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种克服了上述缺陷的测井井下仪器总线系统。

为此，本实用新型提供一种基于FlexRay总线的测井井下仪器总线系统。所述总线系统包括多个井下仪器和一个井下遥传单元。所述多个井下仪器通过FlexRay总线与所述井下遥传单元相连接。所述多个井下仪器中的每一个井下仪器均与所述井下遥传单元组成一个T型拓扑结构。

在本实用新型的一个实施例中，每一个井下仪器上均设有通信板，用于获取仪器数据并转发至所述FlexRay总线。所述通信板包括通信接口、嵌入式处理器、数字信号处理器（DSP）、FlexRay收发器、存储器。所述嵌入式处理器通过所述通信接口获取仪器数据，并将所获取的仪器数据转发给所述DSP。所述DSP对仪器数据进行计算，所得到的计算结果经过所述嵌入式处理器调整数据格式后发送给所述FlexRay收发器。所述FlexRay收发器将调整后的数据转换为FlexRay数据帧后发送至所述FlexRay总线。

优选地，每一个井下仪器的标识被存储在该井下仪器的通信板的存储器中。

优选地，每一个井下仪器的标识是预定义的FlexRay数据帧的头部段中的帧ID。

更优选地，井下仪器的最大数目是2047。

更优选地，当在所述FlexRay总线上有数据帧时，井下仪器的通信板中的FlexRay收发器从所述数据帧中抽取目的ID，并将所述目的ID与作为该井下仪器的标识的预定义帧ID进行比较。如果所述预定义帧ID没有被包含在所述目的ID内，则所述FlexRay收发器舍弃该数据帧不予响应。如果所述目的ID内包含所述预定义帧ID，则所述FlexRay收发器将该数据帧读入，转换为并行数据后传送给该井下仪器的通信板中的嵌入式处理器，所述嵌入式处理器根据预先定义好的数据格式对该数据进行解析并做出响应。

优选地，所述井下遥传单元包括FlexRay通信板、井下遥传电路板、以及信号变压器。所述FlexRay通信板与各井下仪器的通信板形成FlexRay网络通信。所述井下遥传电路板对来自所述FlexRay通信板的信号进行调制，以及对来自所述信号变压器的信号进行解调。所述信号变压器将经调制的信号耦合至电缆传输系统以便传送到地面系统，以及将来自电缆传输系统的信号传送至所述FlexRay通信板。

更优选地，所述FlexRay通信板的电路结构与各井下仪器的通信板的电路结构相同。