[发明专利]一种井下综合观测装置

权利要求书

1.一种井下综合观测装置，其特征在于，包括：

至少一个数据采集单元，部署于井下，用于接收至少一个数据测量仪器采集的模拟信号，将模拟信号转换为数字信号；

井下数据处理单元，部署于井下，用于对数字信号进行编码处理，得到编码后的数字信号；以及用于对接收的电源信号进行电压转换处理，将电压转换处理后的电源信号经各数据采集单元传输给各数据测量仪器；

地面数据处理单元，部署于地面，用于对编码后的数字信号进行解码，得到数字信号，以及用于将电源信号传输至井下数据处理单元；

井下数据处理单元与地面数据处理单元通过数字信号与电源信号复用的电缆连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电缆为七芯电缆，从所述七芯电缆划分出三对芯线，利用至少一对芯线传输所述数字信号，利用任意三根芯线传输电源正极信号，剩余三根芯线传输电源负极信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井下数据处理单元包括：

第一编解码电路，用于对所述数字信号进行编码处理，得到非直流形式的数字信号；

第一信号收发电路，用于将所述非直流形式的数字信号经所述电缆传输给所述地面数据处理单元；以及通过所述电缆接收所述地面数据处理单元传输的直流电源信号；

所述地面数据处理单元包括：

第二信号收发电路，通过所述电缆接收所述非直流形式的数字信号；以及将所述直流电源信号经电缆传输给所述井下数据处理单元；

第二编解码电路，用于对所述非直流形式的数字信号进行解码处理，得到所述数字信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一信号收发电路包括第一差分处理子电路、第一驱动放大子电路、第一数据传输子电路、第一电源信号传输子电路；所述第一编解码电路的信号输出端与所述第一差分处理子电路的信号输入端相连接，所述第一差分处理子电路的信号输出端与所述第一驱动放大子电路的信号输入端相连接，所述第一驱动放大子电路的信号输出端与所述第一数据传输子电路的信号输入端相连接；所述第一电源信号传输子电路的信号输出端与用于对所述直流电源信号进行电压转换的电压转换电路的信号输入端相连接，所述第一数据传输子电路为隔直电容，所述第一电源信号传输子电路为与所述隔直电容并联的隔离电感和两个极性相反的开关二极管，两个开关二极管并联。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二信号收发电缆包括第二数据传输子电路和第二电源信号传输子电路，所述第二数据传输子电路为隔直电容，所述第二电源信号传输子电路为与所述隔直电容并联的隔离电感。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述地面数据处理单元还包括：

所述第二编解码电路，用于对控制指令进行编码处理，得到非直流形式的控制信号；

所述第二信号收发电路，用于将所述非直流形式的控制信号经所述电缆传输给所述井下数据处理单元；

所述井下数据处理单元还包括：

所述第一信号收发电路，通过所述电缆接收所述非直流形式的控制信号；

所述第一编解码电路，用于对所述非直流形式的控制信号进行解码处理，得到所述控制指令。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一信号收发电路包括第一滤波子电路、第一放大子电路、第一比较器、第一数据传输子电路，所述第一数据传输子电路的信号输出端通过所述第一滤波子电路、第一放大子电路与所述第一比较器的信号输入端相连接，所述第一比较器的信号输出端与所述第一编解码电路的信号输入端相连接。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述井下数据处理单元与所述地面数据处理单元之间采用半双工方式传输所述非直流形式的数字信号和非直流形式的控制信号。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地面数据处理单元还包括用于对所述编码后的数字信号进行补偿校正的信号补充电路。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个数据采集单元与所述井下数据处理单元通过CAN总线连接。