[发明专利]一种基于压力波的井下低功耗控制方法及电路

摘要

本发明创造提供了一种基于压力波唤醒的井下低功耗控制电路，包括压力泵、压力波休眠唤醒系统、井下测量控制系统和电源管理系统，所述压力泵用于产生编码的压力脉冲信号；所述压力波休眠唤醒系统接收压力泵发出的编码的压力脉冲信号并进行数据处理和解码后，发送到井下测量控制系统；所述电源管理系统用于为压力波休眠唤醒系统和井下测量控制系统供电。本发明创造实现了由地面设备控制井下测量控制系统的休眠/唤醒功能，提高了井下测量控制系统的电能使用效率，降低了无用功率损耗，大大减少了无用数据的测量和存储，延长了智能钻井工具的井下工作时间。

主权项

一种基于压力波唤醒的井下低功耗控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，通过地面压力泵(100)产生编码的压力脉冲信号；步骤2，通过压力传感器(2001)采集编码的压力脉冲信号，由信号调理电路(2002)放大后送入微处理器(2003)中并保存至存储电路(2004)中；步骤3，由所述微处理器(2003)读取所述信号调理电路(2002)输出信号线电平，进行压力脉冲信号的第一个上升沿检测；步骤4，若t分钟间隔压力增加超过P Mpa，则认为检测到第一个上升沿，若没有检测到第一个上升沿，重复步骤3；步骤5，所述微处理器(2003)检测到压力脉冲信号的第一个上升沿后，读取当前时钟并记录此时的时间参数t1，上升沿计数参数加1；步骤6，由所述微处理器(2003)继续读取信号调理电路输出信号线电平，进行压力脉冲信号的上升沿检测；步骤7，若t分钟间隔压力增加超过P Mpa，则认为检测到一个上升沿，若没有检测到上升沿，重复步骤6；步骤8，所述微处理器2003检测到压力脉冲信号上升沿后，读取当前时钟并记录此时的时间参数ti，其中2<＝i<＝M；步骤9，所述微处理器(2003)计算相邻两个上升沿之间的时间间隔Ti，其中1<＝i<＝M‑1；步骤10：所述微处理器(2003)将计算结果与预设的脉冲信号采样间隔进行比较，判断上升沿间隔是否有效，若无效则返回步骤6；若上升沿间隔有效，上升沿计数参数加1并记录上升沿时间间隔参数Ti进行步骤11；步骤11，判断采集上升沿的个数是否为M，其中M为编码的压力脉冲信号的长度，若采集到的有效上升沿个数小于M则转到步骤6；步骤12：当全部M个上升沿检测完毕后，由所述微处理器(2003)进行压力脉冲信号解码；步骤13，所述微处理器(2003)将解码信息通过I²C总线送入井下测量控制系统(300)，唤醒/休眠所述井下测量控制系统(300)中对应模块；步骤14，所述井下测量控制系统对应模块开始工作或进入休眠状态并产生反馈信号并传输至地面，所述微处理器(2003)继续监测信号线电平变换，等待下一次指令的到来。