[发明专利]用于煤层气井探测信号的信号传输设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号传输设备，且特别涉及一种用于煤层气井的信号传输设备。

背景技术

生产测井在石油煤炭开发中发挥着重要的作用，在生产测井系统中，地面设备一般利用单芯测井电缆作为传输通道，从而对井下仪器进行远程供电、信息采集和控制，从而获得多种复杂的井眼信息作为合理开发的依据。

当前的现有技术中，在生产测井领域，利用一到两个芯片对井下仪器测得的信号进行处理，处理后的数据主要依靠常规的单芯测井电缆实现地面系统和井下仪器间的传输。然而，由于受传输介质、设计思想、制造工艺和井下高温、高压、井口动力设备干扰等恶劣环境的影响，数据传输过程中容易受信号衰减、失真、电磁干扰等问题困扰。此外，现有技术中的芯片价格较贵，导致整个设备成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于煤层气井探测信号的传输设备，能实现双向信号传输，信号传输稳定、成本也比较低。

本发明的技术方案为：

用于煤层气井探测信号的信号传输设备，包括地面系统和井下系统，其特征在于，地面系统和井下系统通过电缆电线连接。

所述的地面系统包括电源、四个MOSFET管、第一比较器、差分运放、12个电阻和信号处理终端；电源一端接地，另一端输出的工作电压至信号处理终端、第一比较器、第一电阻和第一MOSFET管的漏极和差分运放，信号处理终端的另一端接地，第一比较器的另一端接地，差分运放的另一端接地，第一电阻的另一端和第一比较器的负输入端连接，第二电阻的一端连接至第一比较器的负输入端，第二电阻的另一端接地，第一比较器的输出端和信号处理终端的输入端连接，信号处理终端的输出端和第三MOSFET管和第四MOSFET管的栅极连接，第三电阻的一端接入第三MOSFET管的栅极，另一端接地；第十二电阻的一端接入第四MOSFET管的栅极，另一端接地；第四MOSFET管的源极接地，漏极与第十电阻连接，第十电阻的另一端和第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端和第七电阻连接，第七电阻的另一端和第六电阻连接，第六电阻的另一端接地，第九电阻的一端接入第八电阻和第十电阻之间，另一端接入差分运放的负输入端和第十一电阻的并联端，第十一电阻的另一端和差分运放的输出端连接后接入第一比较器的正输入端，差分运放的正输入端接入第六电阻和第七电阻之间，第四电阻和第五电阻分别接入第一MOSFET管的漏极，第四电阻的另一端和第二MOSFET管的栅极连接后接入第三MOSFET管的漏极，第五电阻的另一端和第一MOSFET管的栅极连接后接入第二MOSFET管的漏极，第二MOSFET管的源极接地，第三MOSFET管的源极接地，第一MOSFET管的源极接入第七电阻和第八电阻之间，电缆电线由第八电阻和第十电阻之间引出接入井下系统。

所述的井下系统包括二极管、电容、电压转换电路、第二比较器、第三比较器、四个电阻和信号处理电路；第十三电阻、十五电阻和二极管的阳极并联后接入通过电缆电线连接至地面系统中的第八电阻和第十电阻之间，二极管的阴极连接至电压转换电路的输入端，电压转换电路的输出端输出的工作电压至第二比较器、信号处理电路、第十六电阻、第三比较器和电容正极，电容负极接地，信号处理电路另一端接地，第二比较器和第三比较器另一端分别接地，第二比较器的正输入端和信号处理电路的输出端连接，第三比较的输出端和信号处理电路的输入端连接，第二比较器和第三比较器的负输入端分别输入2.5V直流电压，第十六电阻的另一端接入第三比较器输出端和信号处理电路的输入端之间，第十五电阻的另一端和第二比较器的输出端连接，第十三电阻的另一端和第十四电阻串联，第十四电阻的另一端接地，第三比较器的正输入端接入第十三电阻和十四电阻之间。

所述的电缆电线为单芯同轴电缆。

所述的信号处理电路输入电平的高低状态受第一至第四MOSFET管的导通或截止影响，该信号处理终端输出一高电平时，第三和第四MOSFET管导通，第一和第二MOSFET管因第三MOSFET管的导通而截止，信号处理电路输入端电压为低电平；信号处理终端输出一低电平时，第三和第四MOSFET管截止，第一和第二MOSFET管因第三MOSFET管的截止而导通，信号处理电路输入端电压为高电平，完成地面系统信号向井下系统传输过程。