[发明专利]一种井下工具、信号传输系统及信号传输方法有效
申请号: | 202010327954.9 | 申请日: | 2020-04-23 |
公开(公告)号: | CN111510177B | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 洪林峰;杨永友;谢棋军;王自力;底青云 | 申请(专利权)人: | 中国科学院地质与地球物理研究所 |
主分类号: | H04B1/40 | 分类号: | H04B1/40;H02J50/12;H01R13/639;H01R24/00;G06F8/65 |
代理公司: | 北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙) 11716 | 代理人: | 吴绍群 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 井下 工具 信号 传输 系统 方法 | ||
本发明公开了一种井下工具、信号传输系统及信号传输方法。井下工具包括井下工具本体、电路仓及第一信号传输模块,电路仓设置在井下工具本体内,电路仓内安装有若干电路模块;第一信号传输模块设于井下工具本体,电路模块与第一信号传输模块电性连接,第一信号传输模块用于与第二信号传输模块通信连接,其中第二信号传输模块与第一信号传输模块相适配;至少一个电路模块包括第一载波通信控制单元,第一载波通信控制单元用以使得电路模块能够接收或者发送通信信号。井下工具能够在井下恶劣的环境中确保密封性,保护电路模块不受侵害,并且利用感应耦合电能传输技术和载波通信技术快速与外界建立连接,对电路模块进行程序配置升级和数据上传等操作。
技术领域
本发明属于电信号及通信信号传输技术领域,涉及一种非接触式电能与通信信号传输技术,具体涉及一种井下工具、信号传输系统及信号传输方法。
背景技术
井下工具为了完成相应的功能,内部有大量的电路板,电路板上通常都有各自的处理器,有可能是ARM、FPGA或者单片机等。各处理器上的程序,在井下工具的使用、测试、数据分析等过程中经常需要连接处理器,可能是对程序进行升级下载,也可能是对存储在电路板上的数据进行提取分析,也可能是在测试过程中实时查看处理器的工作状态等。
通用的做法,是在对应电路板的仪器外壁上开孔,将处理器的下载程序接口或者通信接口等接到外部。对于某些尺寸已经很紧凑地井下工具而言,由于尺寸地限制,有些电路板甚至都无法通过这种外壁地开孔的方式连接到外部,只能将井下工具拆解后进行相关地调试操作。上述外壁开孔的方式,都是一个电路板/处理器对应一个开孔。对仪器的外壁开孔要求高,井下工具中的电路板已经使工具的外壁变薄,如果为每个电路板开一个孔引出电气连接用于程序升级和数据上传的话,会进一步降低工具的可靠性。另外,在井下环境中存在大量的尘土、泥浆或液体,这样的工作场景对井下工具的密封性要求很高,如果井下工具上开设有很多外接接孔,现场实用性很低,会使井下工具的可靠性降低,严重影响工具的使用寿命。另外开孔数量不能满足要求的情况下,有些电路板/处理器无法通过这种方式与外部连接。
因此,目前急需研发出一种新型的井下工具,以及采用该新型井下工具进行电能与通信信号传输的系统及方法,以克服和改善了上述现有技术中的一个或多个缺点,或者至少提供了一种有效的可选方法。
需要说明的是,上述内容属于发明人的技术认知范畴,并不必然构成现有技术。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种井下工具、信号传输系统及信号传输方法,以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题,或至少提供一种有益的选择。
为达到上述目的,本发明实施例第一方面提供了一种井下工具,其中包括井下工具本体、电路仓及第一信号传输模块,电路仓设置在井下工具本体内,电路仓内安装有若干电路模块;第一信号传输模块设于井下工具本体,电路模块与第一信号传输模块电性连接,第一信号传输模块用于与第二信号传输模块通信连接,其中,第二信号传输模块与第一信号传输模块相适配;至少一个电路模块包括第一载波通信控制单元,第一载波通信控制单元用以使得电路模块能够接收或者发送与电路模块对应的通信信号。
通过在井下工具本体设置第一信号传输模块,将井下工具内的电路模块均与第一信号传输模块连接,使得井下工具中的电路模块均可以通过第一信号传输模块与外界进行连接,解决了现有井下工具需要为每个电路模块在外壁上开设连接口才能对其内部处理器进行数据提取及程序下载的问题,保证了井下工具在尘土、泥浆或液体环境中工作的密封性及实用性,提高了井下工具的使用寿命。通过在电路模块上设置第一载波通信控制单元,能够在众多电路模块中方便、快捷、唯一地查找到需要与外界进行通信的电路模块,提高了通信连接的速度及可靠性。
在井下工具的一种实施例中,井下工具本体开设有用于安装所述第一信号传输模块的安装孔。优选地在井下工具本体上开设安装孔,能够方便第一信号传输模块的安装。
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