CN103758509B - 一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，该装置包括有耦合模块、锁紧模块、差分驱动电路模块和钻杆通讯模块。本发明装置依据电磁感应使信号在两个耦合模块之间进行非接触传输，从而实现了快速互连设备之间非接触耦合差分通讯。本发明装置解决了在传统的石油钻探过程中钻杆连接处机械式通讯插头易于磨损、松动或者由于插头间隙内渗入电解液后导致的通讯可靠性问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下钻杆用的通讯设备，更特别地说，是指一种非接触式电磁耦合的差分数字通讯装置，该装置安装在钻杆上。
背景技术
在石油钻井中，钻杆内置了多种电设备，如定位设备、数据采集设备、不同种类的传感器等，不同钻杆上的电子设备需要连接并和井口进行双向通讯，目前通过钻杆之间的机械锁紧装置（信号传递通过机械触点）传输，由于经常的插拔磨损、钻杆的振动，很容易造成插头的松动（断路）或者接触电阻增大而影响通讯；另外，由于井下存在可导电的钻井液，尤其是海洋钻探时的海水，会渗透到插头的间隙也会对通讯造成影响。钻杆内的电缆和钻杆之间的电接头同时传输电力和信号，该接头在长时间使用后会出现松动，密封性降低的问题，会对通讯造成影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种基于非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，解决了目前钻杆通讯插头经常插拔造成的磨损、松动对通讯带来的影响，同时不会受到井下电解液对通讯的影响；并且本发明对信号进行数字调制和解调，不需要使用专门的硬件电路，信号数字平衡调制后可直接接入差分驱动电路进行发送和接收。
本发明设计的一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，第一耦合模块1安装在第一锁紧模块3A的第一沉头腔3A5中，第一锁紧模块3A与第一钻杆8固定连接，第一钻杆8的腔内安装有第一差分驱动电路模块4、第一钻杆通讯模块6；第一耦合模块1的两个线缆端分别与第一差分驱动电路模块4连接；第二耦合模块2安装在第二锁紧模块3B的第二沉头腔3B5中，第二锁紧模块3B与第二钻杆9固定连接，第二钻杆9的腔内安装有第二差分驱动电路模块5、第二钻杆通讯模块7；第二耦合模块2的两个线缆端分别与第二差分驱动电路模块5连接；第一钻杆8内的第一钻杆通讯模块6通过串行通信总线和第一差分驱动电路4连接；第二钻杆9内的第二钻杆通讯模块7通过串行通信总线和第二差分驱动电路5连接。
采用同样的两套耦合设备，也可实现非接触耦合的双工通讯。采用多套耦合设备，也可实现多路数据的并行通讯。
本发明数字差分通讯装置的优点在于：
①本发明数字差分通讯装置将差分信号接入耦合模块内的线圈两端，通过线圈之间的电磁感应实现通讯的非接触耦合，取代了使用通讯插头信号的触点直接耦合，避免了触点松动造成的通讯中断。
②本发明的数字差分通讯装置，通过电磁感应实现信号的非接触耦合，环境中的电解液对通讯不产生影响，适合在液体环境中工作。
③本发明的数字差分通讯装置，其信号处理包括平衡调制和解调，通过将发送信号进行平衡调制，保证了线圈上的“0”、“1”信号的平衡，从而避免了耦合磁路的单向饱和，则线圈上的电磁感应和信号耦合的可靠性得以保证。通过对收到的信号解调，得到正确的信号。通过信号处理增强了通讯的稳定性、有效性和可靠性。
④本发明的数字差分通讯装置，利用串行数字信号进行平衡调制发送和解调接收，不需要使用专门的硬件电路，从而实现特殊现场环境下串行数字信号的非接触电磁耦合通讯。
附图说明
图1是本发明数字差分通讯装置的结构框图。
图2是本发明的两个锁紧模块对接后的结构图。
图2A是本发明的两个锁紧模块对接后的剖面图。
图2B是本发明的第一锁紧模块的结构图。
图2C是本发明的第一盖板的结构图。
图2D是本发明的第二锁紧模块的结构图。
图2E是本发明的第二盖板的结构图。
图3是本发明的第一差分驱动电路的电路原理图。
图4是本发明的第二差分驱动电路的电路原理图。
图5是本发明的第一耦合模块的结构图。
图6是本发明的第二耦合模块的结构图。
图7是本发明的非接触耦合的双工通讯的结构图。
图8是本发明的非接触耦合的多路数据的并行通讯的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明的一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，该装置包括第一耦合模块1、第二耦合模块2、第一锁紧模块3A、第二锁紧模块3B、第一差分驱动电路模块4、第二差分驱动电路模块5、第一钻杆通讯模块6和第二钻杆通讯模块7；
其中，第一耦合模块1与第二耦合模块2的结构相同；
其中，第一锁紧模块3A与第二锁紧模块3B的结构相同；
其中，第一差分驱动电路模块4与第二差分驱动电路模块5的结构相同；
其中，第一钻杆通讯模块6与第二钻杆通讯模块7的结构相同。
在本发明中，第一钻杆8的内腔83中安装有第一差分驱动电路模块4、第一钻杆通讯模块6，在第一钻杆8的壳体81的前面板82（即所述前面板82上设有多个螺纹孔）上安装有第一锁紧模块3A。
在本发明中，第二钻杆9的内腔93中安装有第二差分驱动电路模块5、第二钻杆通讯模块7，在第二钻杆9的壳体91的前面板92（即所述前面板92上设有多个螺纹孔）上安装有第二锁紧模块3B。
在本发明中，第一钻杆8和第二钻杆9为现有石油钻井中应用的钻杆，该钻杆内安置了多种电设备，如定位设备、数据采集设备、不同种类的传感器等。当第一钻杆8与第二钻杆9需要进行对接时，调节第一锁紧模块3A与第二锁紧模块3B，使得第一锁紧模块3A的凸起段置于第二锁紧模块3B的第三沉头腔内，且第一锁紧模块3A的收缩段与第二锁紧模块3B的内倾斜段紧配合，此时第一耦合模块1和第二耦合模块2的顶盖相对对齐，两个耦合模块内的线圈骨架端口对齐，从而两个耦合模块实现耦合。其耦合原理如下，在一个耦合模块内的线圈两端接入经过处理的差分信号，基于电磁感应，另一个耦合模块内的线圈两端会接收到相同的差分信号。
（一）第一耦合模块1
参见图1、图5所示，第一耦合模块1包括有第一顶盖11、第一线圈13和第一线圈骨架12，第一线圈13缠绕在第一线圈骨架12上，第一顶盖11安装在第一线圈骨架12的开口端上。
所述第一顶盖11的材质为非金属导磁材料，第一顶盖11的中心处设有第一圆孔111。
所述第一线圈骨架12的材质为金属导磁材料，第一线圈骨架12的底板面上设有第二圆孔121。该第二圆孔121用于第一线圈13的两个线缆头（线缆A1端和线缆B1端）穿过。
铜线在第一线圈骨架12上按同一方向缠绕一定的匝数形成第一线圈13。
（二）第二耦合模块2
参见图1、图6所示，第二耦合模块2包括有第二顶盖21、第二线圈23和第二线圈骨架22，第二线圈23缠绕在第二线圈骨架22上，第二顶盖21安装在第二线圈骨架22的开口端上。
所述第二顶盖21的材质为非金属导磁材料，第二顶盖21的中心处设有第三圆孔211。
所述第二线圈骨架22的材质为金属导磁材料，第二线圈骨架22的底板面上设有第四圆孔221。该第四圆孔221用于第二线圈23的两个线缆头（线缆A2端和线缆B2端）穿过。
铜线在第二线圈骨架22上按同一方向缠绕一定的匝数形成第二线圈23。
（三）第一锁紧模块3A
参见图1、图2、图2A、图2B、图2C所示，第一锁紧模块3A上设有第一对接头3A1、第一连接盘3A2、第一盖板3A3。
所述第一对接头3A1上设有圆柱段3A11、收缩段3A12和凸起段3A13；第一对接头3A1的一端设有第一走线通道3A4，第一对接头3A1的另一端设有第一沉头腔3A5；所述凸起段3A13的端面上设有多个第一螺纹孔3A14。所述第一走线通道3A4用于第一耦合模块1的线缆通过，通过后的线缆与第一差分驱动电路模块4连接。所述第一沉头腔3A5内放置有第一耦合模块1，且通过第一盖板3A3实现将第一耦合模块1密封在第一沉头腔3A5内。
所述第一连接盘3A2上设有多个第一通孔3A21，该第一通孔3A21用于第一螺钉穿过，穿过后的第一螺钉螺纹连接在第一钻杆8的壳体81的前面板82上，即所述前面板82上设有多个螺纹孔。
所述第一盖板3A3上设有多个第二通孔3A31，该第二通孔3A31用于第二螺钉穿过，穿过后的第二螺钉螺纹连接在凸起段3A13的第一螺纹孔3A14内。
在本发明中，第一锁紧模块3A采用金属材料加工，如铝合金、不锈钢等。
（四）第二锁紧模块3B
参见图1、图2、图2A、图2D、图2E所示，第二锁紧模块3B上设有第二对接头3B1、第二连接盘3B2、第二盖板3B3。
所述第二对接头3B1上设有圆柱段3B11、内倾斜段3A12、第三沉头腔3B13和凸台3B15；第二对接头3B1的一端设有第二走线通道3B4，第二对接头3B1的另一端设有第二沉头腔3B5；所述凸台3B15上设有多个第二螺纹孔3B14。所述第二走线通道3B4用于第二耦合模块2的线缆通过，通过后的线缆与第二差分驱动电路模块5连接。所述第二沉头腔3B5内放置有第二耦合模块2，且通过第二盖板3B3实现将第二耦合模块2密封在第二沉头腔3B5内。
所述第二连接盘3B2上设有多个第三通孔3B21，该第三通孔3B21用于第三螺钉穿过，穿过后的第三螺钉螺纹连接在第二钻杆9的壳体91的前面板92上，即所述前面板92上设有多个螺纹孔。
所述第二盖板3B3上设有多个第四通孔3B31，该第四通孔3B31用于第四螺钉穿过，穿过后的第四螺钉螺纹连接在凸台3B15的第二纹孔3B14内。
在本发明中，第二锁紧模块3B采用金属材料加工，如铝合金、不锈钢等。
在本发明中，参见图1、图2、图2A所示，第一锁紧模块3A与第二锁紧模块3B对接后，第一锁紧模块3A的凸起段3A13置于第二锁紧模块3B的第三沉头腔3B13内，且第一锁紧模块3A的收缩段3A12与第二锁紧模块3B的内倾斜段3A12紧配合。
（五）第一差分驱动电路模块4
参见图1、图3所示，第一差分驱动电路模块4包括有485通讯协议驱动芯片U1、第一光耦芯片U2、第二光耦芯片U3、第三光耦芯片U4。
第一钻杆通讯模块6的串行接收端R6与第一光耦芯片U2的4端（集电极）连接、控制端C6与第二光耦芯片U3的2端（阴极）连接、串行发送端T6与第三光耦芯片U4的2端（阴极）连接。
第一光耦芯片U2的1端（阳极）经第二电阻R2接电源VCC(5V)，2端与485通讯协议驱动芯片U1的1端（RXD接收端）连接，3端(发射极)接地，4端经第一电阻R1接电源VDD（3.3V），且4端与第一钻杆通讯模块6的串行接收端R6连接。
第二光耦芯片U3的1端经第三电阻R3接电源VDD，2端与第一钻杆通讯模块6的控制端C6连接，3端接地，4端经第四电阻R4接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片U1的2端(接收使能端)和3端（发送使能端）连接。
第三光耦芯片U4的1端经第五电阻R5接电源VDD，2端与第一钻杆通讯模块6的串行发送端T6连接，3端接地，4端经第六电阻R6接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片U1的4端（集电极）连接。
485通讯协议驱动芯片U1的1端与第一光耦芯片U2的2端连接，2端和3端与第二光耦芯片U3的4端连接，4端与第三光耦芯片U4的4端连接，5端接地，6端连接第一耦合模块1的线缆B1，7端连接第一耦合模块1的线缆A1，8端接电源VCC。
（六）第二差分驱动电路模块5
参见图1、图4所示，第二差分驱动电路模块5包括有485通讯协议驱动芯片U5、第四光耦芯片U6、第五光耦芯片U7、第六光耦芯片U8。
第二钻杆通讯模块7的串行接收端R7与第四光耦芯片U6的4端（集电极）连接、控制端C7与第五光耦芯片U7的2端（阴极）连接、串行发送端T7与第六光耦芯片U8的2端（阴极）连接。
第四光耦芯片U6的1端(阳极)经第八电阻R12接电源VCC(5V)，2端与485通讯协议驱动芯片U5的1端（阳极）连接，3端接地，4端经第七电阻R11接电源VDD(3.3V)，且4端与第二钻杆通讯模块7的串行接收端R7连接。
第五光耦芯片U6的1端经第九电阻R13接电源VDD，2端与第二钻杆通讯模块7的控制端C7连接，3端接地，4端经第十电阻R14接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片U5的2端和3端（发射极）连接。
第六光耦芯片U8的1端经第十一电阻R15接电源VDD，2端与第二钻杆通讯模块7的串行发送端T7连接，3端接地，4端经第十二电阻R16接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片U5的4端（集电极）连接。
485通讯协议驱动芯片U5的1端与第四光耦芯片U6的2端连接，2端和3端与第五光耦芯片U7的4端连接，4端与第六光耦芯片U8的4端连接，5端接地，6端连接第二耦合模块2的线缆B2，7连接接第二耦合模块2的线缆A2，8端接电源VCC。
在本发明中，两个差分驱动电路模块的结构完全相同，能够兼容标准RS485通讯标准。
（七）第一钻杆通讯模块6
参见图1、图3所示，第一钻杆通讯模块6的串行接收端R6与第一光耦芯片U2的4端（集电极）连接、控制端C6与第二光耦芯片U3的2端（阴极）连接、串行发送端T6与第三光耦芯片U4的2端（阴极）连接。
在本发明中，第一钻杆通讯模块6一方面能够实现对第一差分驱动电路模块4的输出信号进行平衡调制，另一方面能够实现对第一差分驱动电路模块4的接收信号进行解码调制。
所述的信号平衡调制是将钻杆设备产生的数字信号中的每一个“0”变换为若干组“01”码串，每一个“1”变换为若干组“10”码串。在本发明中，增加码长度（一般设置为码串长度的2次幂）有利于提高通讯的可靠性；同时，可在码速率（一般设置为119200位/秒）一定的情况下，通过增加码长度可改变数据的实际传输速率。
所述的信号解码调制是将接收到的传输信号中的“01”码串解调为“0”，“10”码串解调为“1”，对“0”和“1”重组合得到正确数据信号。
本发明采用的通讯信号调制方法保证了耦合模块中线圈上的“0”和“1”信号的平衡，从而避免了耦合磁路的单向饱和，则线圈上的电磁感应和信号耦合的可靠性得以保证。
（八）第二钻杆通讯模块7
在本发明中，第二钻杆通讯模块7能够实现对信号的平衡调制和解码调制。
所述的信号平衡调制是将钻杆设备产生的数字信号中的每一个“0”变换为若干组“01”码串，每一个“1”变换为若干组“10”码串，也称为传输信号。在本发明中，增加码长度有利于提高通讯的可靠性；同时，可在码速率一定的情况下，通过增加码长度可改变数据的实际传输速率。
所述的信号解码调制是将接收到的传输信号中的“01”码串解调为“0”，“10”码串解调为“1”，对“0”和“1”重组合得到正确数据信号，也称为接收信号。
本发明采用的通讯信号调制方法保证了耦合模块中线圈上的“0”和“1”信号的平衡，从而避免了耦合磁路的单向饱和，则线圈上的电磁感应和信号耦合的可靠性得以保证。
本发明设计的一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，第一耦合模块1安装在第一锁紧模块3A的第一沉头腔3A5中，第一锁紧模块3A与第一钻杆8固定连接，第一钻杆8的腔内安装有第一差分驱动电路模块4、第一钻杆通讯模块6；第一耦合模块1的两个线缆端分别与第一差分驱动电路模块4连接；第二耦合模块2安装在第二锁紧模块3B的第二沉头腔3B5中，第二锁紧模块3B与第二钻杆9固定连接，第二钻杆9的腔内安装有第二差分驱动电路模块5、第二钻杆通讯模块7；第二耦合模块2的两个线缆端分别与第二差分驱动电路模块5连接；第一钻杆8内的第一钻杆通讯模块6通过串行通信总线和第一差分驱动电路4连接；第二钻杆9内的第二钻杆通讯模块7通过串行通信总线和第二差分驱动电路5连接。
参见图7所示，采用同样的两套耦合设备，也可实现非接触耦合的双工通讯。
参见图8所示，采用多套耦合设备，也可实现多路数据的并行通讯。
应用本发明设计的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置的钻杆通讯方式：
（1）第一钻杆8与第二钻杆9对接完成后；
（2）若第一钻杆通讯模块6向第二钻杆通讯模块7传输信号进行通讯；第一钻杆通讯模块6先进行自身信号的平衡调制f6，然后将调制后的信号f61经第一差分驱动电路模块4、第一耦合模块1、第二耦合模块2、第二差分驱动电路模块5后传输至第二钻杆通讯模块7；
（3）第二钻杆通讯模块7对接收到的调制后的信号f61进行解调，得到解调后信号f62；
（4）若第二钻杆通讯模块7向第一钻杆通讯模块6传输信号进行通讯；先第二钻杆通讯模块7进行自身信号的平衡调制f7，然后将调制后的信号f71经第二差分驱动电路模块5、第二耦合模块2、第一耦合模块1、第一差分驱动电路模块4后传输至第一钻杆通讯模块6；
（5）第一钻杆通讯模块6对接收到的调制后的信号f71进行解调，得到解调后信号f72。
Claims (6)
1.一种适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，所述钻杆包括有第一钻杆(8)和第二钻杆(9)，第一钻杆(8)和第二钻杆(9)属于现有石油钻井中应用的钻杆；该装置包括第一耦合模块(1)、第二耦合模块(2)、第一锁紧模块(3A)、第二锁紧模块(3B)、第一差分驱动电路模块(4)、第二差分驱动电路模块(5)、第一钻杆通讯模块(6)和第二钻杆通讯模块(7)；
其中，第一耦合模块(1)与第二耦合模块(2)的结构相同；
其中，第一锁紧模块(3A)与第二锁紧模块(3B)的结构相同；
其中，第一差分驱动电路模块(4)与第二差分驱动电路模块(5)的结构相同；
其中，第一钻杆通讯模块(6)与第二钻杆通讯模块(7)的结构相同；
第一钻杆(8)的内腔(83)中安装有第一差分驱动电路模块(4)、第一钻杆通讯模块(6)，在第一钻杆(8)的壳体(81)的前面板(82)上安装有第一锁紧模块(3A)；
第二钻杆(9)的内腔(93)中安装有第二差分驱动电路模块(5)、第二钻杆通讯模块(7)，在第二钻杆(9)的壳体(91)的前面板(92)上安装有第二锁紧模块(3B)；
当第一钻杆(8)与第二钻杆(9)需要进行对接时，调节第一锁紧模块(3A)与第二锁紧模块(3B)，使得第一锁紧模块(3A)的凸起段置于第二锁紧模块(3B)的第三沉头腔内，且第一锁紧模块(3A)的收缩段与第二锁紧模块(3B)的内倾斜段紧配合，此时第一耦合模块(1)和第二耦合模块(2)的顶盖相对对齐，第一耦合模块(1)和第二耦合模块(2)内的线圈骨架端口对齐，从而使第一耦合模块(1)和第二耦合模块(2)实现耦合；其耦合原理如下，在第一耦合模块(1)和第二耦合模块(2)中的一个耦合模块内的线圈两端接入经过处理的差分信号，基于电磁感应，第一耦合模块(1)和第二耦合模块(2)中的另一个耦合模块内的线圈两端会接收到相同的差分信号；
第一耦合模块(1)包括有第一顶盖(11)、第一线圈(13)和第一线圈骨架(12)，铜线在第一线圈骨架(12)上按同一方向缠绕一定的匝数形成第一线圈(13)，第一顶盖(11)安装在第一线圈骨架(12)的开口端上；
其特征在于：第一锁紧模块(3A)上设有第一对接头(3A1)、第一连接盘(3A2)、第一盖板(3A3)；所述第一对接头(3A1)上设有圆柱段(3A11)、收缩段(3A12)和凸起段(3A13)；第一对接头(3A1)的一端设有第一走线通道(3A4)，第一对接头(3A1)的另一端设有第一沉头腔(3A5)；第一对接头(3A1)的凸起段(3A13)的端面上设有多个第一螺纹孔(3A14)；第一对接头(3A1)的第一走线通道(3A4)用于第一耦合模块(1)的线缆通过，通过后的线缆与第一差分驱动电路模块(4)连接；所述第一沉头腔(3A5)内放置有第一耦合模块(1)，且通过第一盖板(3A3)实现将第一耦合模块(1)密封在第一沉头腔(3A5)内；所述第一连接盘(3A2)上设有多个第一通孔(3A21)，该第一通孔(3A21)用于第一螺钉穿过，穿过后的第一螺钉螺纹连接在第一钻杆(8)的壳体(81)的前面板(82)上，即所述前面板(82)上设有多个螺纹孔；所述第一盖板(3A3)上设有多个第二通孔(3A31)，该第二通孔(3A31)用于第二螺钉穿过，穿过第二通孔(3A31)后的第二螺钉螺纹连接在第一锁紧模块(3A)的第一对接头(3A1)的凸起段(3A13)的第一螺纹孔(3A14)内。
2.根据权利要求1所述的适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，其特征在于：第一差分驱动电路模块(4)包括有485通讯协议驱动芯片(U1)、第一光耦芯片(U2)、第二光耦芯片(U3)、第三光耦芯片(U4)；
第一钻杆通讯模块(6)的串行接收端(R6)与第一光耦芯片(U2)的4端即集电极连接、控制端(C6)与第二光耦芯片(U3)的2端即阴极连接、串行发送端(T6)与第三光耦芯片(U4)的2端即阴极连接；
第一光耦芯片(U2)的1端即阳极经第二电阻(R2)接电源VCC，2端与485通讯协议驱动芯片(U1)的1端即RXD接收端连接，3端即发射极接地，4端经第一电阻(R1)接电源VDD，且4端与第一钻杆通讯模块(6)的串行接收端(R6)连接；
第二光耦芯片(U3)的1端经第三电阻(R3)接电源VDD，2端与第一钻杆通讯模块(6)的控制端(C6)连接，3端接地，4端经第四电阻(R4)接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片(U1)的2端即接收使能端和3端即发送使能端连接；
第三光耦芯片(U4)的1端经第五电阻(R5)接电源VDD，2端与第一钻杆通讯模块(6)的串行发送端(T6)连接，3端接地，4端经第六电阻(R6)接电源VCC，且4端与485通讯协议驱动芯片(U1)的4端即集电极连接；
485通讯协议驱动芯片(U1)的1端与第一光耦芯片(U2)的2端连接，2端和3端与第二光耦芯片(U3)的4端连接，4端与第三光耦芯片(U4)的4端连接，5端接地，6端连接第一耦合模块(1)的线缆B1，7端连接第一耦合模块(1)的线缆A1，8端接电源VCC。
3.根据权利要求1所述的适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，其特征在于：第一钻杆通讯模块(6)的串行接收端(R6)与第一光耦芯片(U2)的4端即集电极连接、控制端(C6)与第二光耦芯片(U3)的2端即阴极连接、串行发送端(T6)与第三光耦芯片(U4)的2端即阴极连接。
4.根据权利要求1所述的适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，其特征在于：采用两套所述非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，能够实现非接触耦合的双工通讯。
5.根据权利要求1所述的适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，其特征在于：采用多套所述非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，能够实现多路非接触耦合的并行通讯。
6.根据权利要求1所述的适用于钻井用钻杆的非接触电磁耦合的数字差分通讯装置，其特征在于钻杆通讯方式：
在第一钻杆(8)与第二钻杆(9)对接完成后；
(1)若第一钻杆通讯模块(6)向第二钻杆通讯模块(7)传输信号进行通讯；第一钻杆通讯模块(6)先进行自身信号的平衡调制f6，然后将调制后的信号f61经第一差分驱动电路模块(4)、第一耦合模块(1)、第二耦合模块(2)、第二差分驱动电路模块(5)后传输至第二钻杆通讯模块(7)；第二钻杆通讯模块(7)对接收到的调制后的信号f61进行解调，得到解调后信号f62；
(2)若第二钻杆通讯模块(7)向第一钻杆通讯模块(6)传输信号进行通讯：首先第二钻杆通讯模块(7)进行自身信号的平衡调制f7，然后将调制后的信号f71经第二差分驱动电路模块(5)、第二耦合模块(2)、第一耦合模块1、第一差分驱动电路模块(4)后传输至第一钻杆通讯模块(6)；第一钻杆通讯模块(6)对接收到的调制后的信号f71进行解调，得到解调后信号f72。
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