[发明专利]一种超声波数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息传输、通讯技术领域，尤其是一种通过超声波在钢管内输送数据、信息的数据传输方法。

背景技术

目前，信息传输、通讯的方法多种多样，从大的方面可以分为两类，一类为有线通讯，一类为无线通讯。有线通讯往往要架设电缆，导致成本高，后期维护费用高；而无线通讯，最常见的如无线电通讯和我们常用的遥控器所采用的激光通讯，另外还有像利用超声波在海水中传播来实现数据传输和通讯的声纳系统，利用超声波在空气中传播来实现数据传输和通讯的雷达系统。然而，在一些特定条件下，上述无线通讯方式因存在诸多限制而难以实现。比如，在油气井生产中井下所测得的压力、温度等数据，受井筒圆柱形钢管所形成的环形空间的制约，电磁信号受屏蔽作用影响，难以实现无线通讯，受井筒弯曲形状影响，直线传输的激光也无法实现数据传输；井筒中的液体常为油、气、水的混合体，超声波传输时信号损失大，甚至无法实现。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种超声波数据传输方法，利用超声波在构成井筒的钢管内传播来实现数据的传输和通讯，既省去了铺设电缆和后期维护的费用，又避免了其它无线通讯的不便，可有效地降低成本和提高工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：把需要传输的原始数据信息经A/D转换后，通过产生超声波频率的调制/振荡电路，形成包括有原始数据信息的超声频率载波电信号，经功率放大后传递给超声波换能器，通过与钢管紧密接触的超声波换能器把载有原始数据信息的超声频率载波电信号转换成超声波信号传递给钢管，钢管做为数据传输体，在钢管的另一处，由与钢管紧密接触的拾音器接收来自钢管传送的包含有原始数据信息的超声波信号，并将其转换成电信号，然后通过滤波、检波和放大后，把所传输的原始数据信息还原出来，从而实现数据的传输与通讯。

所述的调制/振荡电路采用24-60KHz的载波进行调制。

本发明的有益效果是：本发明能够在油气井等条件下对信号进行远距离非直线传输，架设成本和后期维护费用低，信号损失小。利用本发明对40KHz超声波沿钢管传输信号进行衰减实验，得到数据如下表：

表140KHz超声波沿钢管传输信号进行衰减实验数据表

序号接收点距发射点距离（m）接收信号强度（mv）12.522029.6220319.2218448.1207567.2201686.41937105.0185

附图说明