CN116156559A - 一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统 - Google Patents

一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统 Download PDF

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CN116156559A CN202310103577.4A CN202310103577A CN116156559A CN 116156559 A CN116156559 A CN 116156559A CN 202310103577 A CN202310103577 A CN 202310103577A CN 116156559 A CN116156559 A CN 116156559A
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Abstract

本申请提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统，该方法副边控制器获取数据同步传输信号，并确定数据同步传输信号相应的待传输数据。根据预设的数据分段规则，将待传输数据划分为多个待传输子段数据。其中，多个为至多三个。各待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系。基于各待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号。其中，子段数据融合信号至少包括：待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值。通过单耦合线圈，将子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过原边控制器利用与数据分段规则相应的数据解析规则，对子段数据融合信号进行解析。

Description

一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统
技术领域
本申请涉及钻井勘探工程技术领域，尤其涉及一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统。
背景技术
旋转导向钻井工具是一项尖端的自动化钻井新技术，可精准制导，降低开发成本、最大化开发油气资源，旋转导向钻井工具上有一个非接触单元，该非接触单元由旋转的主轴和非旋转的套筒构成，非旋转套筒上通常布置有姿态测量电路和多个独立的液压控制电路等电路，旋转主轴上布置有中控电路，同时旋转主轴上连接有涡轮发电机。
目前，旋转导向钻井工具在深层和超深层钻井作业过程中，随着钻井深度增加，外部条件如温度、压力等会变得不可控，给数据的正常传输带来影响，例如增加了信号传输的丢包率、误码率，甚至信号传输无法正常进行。
基于此，亟需一种能够保证旋转导向钻井工具使用过程中，降低信号传输的丢包率、误码率，提高信号传输效率的技术方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统。
一方面，本申请实施例提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法，该方法包括：
副边控制器获取数据同步传输信号，并确定所述数据同步传输信号相应的待传输数据；
根据预设的数据分段规则，将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据；其中，所述多个为至多三个；各所述待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系；
基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号；其中，所述子段数据融合信号至少包括：所述待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值；
通过单耦合线圈，将所述子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过所述原边控制器利用与所述数据分段规则相应的数据解析规则，对所述子段数据融合信号进行解析。
在本申请的一种实现方式中，确定所述待传输数据的二进制数据位；
根据所述数据分段规则，确定所述待传输数据中的第一待传输子段数据及其相应的数据位的位数信息；其中，所述位数信息至少包括数据位位数、各符号数据位位数；所述第一待传输子段数据的数据位数对应于所述信号波形数据的信号周期数量；
基于所述位数信息及所述数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，以将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据。
在本申请的一种实现方式中，在所述多个待传输子段数据为两个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
在本申请的一种实现方式中，在所述多个待传输子段数据为三个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；以及
根据所述第一待传输子段数据的数据位位数与所述预设值的乘积，确定第三待传输子段数据的数据位位数；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
在本申请的一种实现方式中，将所述子段数据融合信号的信号波形数据第一周期的前一周期，作为传输数据起始位周期；
在所述第一待传输子段数据进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第一频率；
在所述第一待传输子段数据未进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第二频率。
在本申请的一种实现方式中，基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第一符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第一频率；
基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第二符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第二频率。
在本申请的一种实现方式中，在所述第一待传输子段数据的数据位为第一符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平大于或等于第二预设阈值的高电平波形；其中，所述高电平波形至少包括所述预设载波频率时长的所述第一频率对应的信号波形和/或所述预设载波频率时长的所述第二频率对应的信号波形；
在所述第一待传输子段数据的数据位为第二符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平小于所述第二预设阈值的低电平波形。
在本申请的一种实现方式中，所述子段数据融合信号的信号波形对应的各连续载波波形以及传输数据起始位周期对应的各连续载波波形，相邻时间的所述连续载波波形两两之间，间隔预设电流值校正时长；其中，所述电流值校正时长用于所述原边控制器通过所述数据解析规则，计算信号电流比对值；所述信号电流比对值用于识别与所述信号电流值匹配的第三待传输子段数据的数据位符号；
所述电流值校正时长内对应的所述子段数据融合信号的信号波形，不存在连续载波波形。
在本申请的一种实现方式中，所述负载调制单元包括电阻及接入所述电阻的负载接入开关，以便通过所述负载接入开关的开闭状态，将所述第三待传输子段数据的各数据位，添加至所述子段数据融合信号。
另一方面，本申请实施例还提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：
获取确定模块，用于副边控制器获取数据同步传输信号，并确定所述数据同步传输信号相应的待传输数据；
划分模块，用于根据预设的数据分段规则，将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据；其中，所述多个为至多三个；各所述待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系；
生成模块，用于基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号；其中，所述子段数据融合信号至少包括：所述待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值；
发送模块，用于通过单耦合线圈，将所述子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过所述原边控制器利用与所述数据分段规则相应的数据解析规则，对所述子段数据融合信号进行解析。
通过上述技术方案，副边控制器能够对待传输数据进行划分为至多三个子段数据，并对三个子段数据进行融合处理，以在较短周期内传输待传输数据，实现了数据传输的增速传输，有效提高了数据传输效率。并在旋转导向钻井工具使用过程中，高效地数据传输能力，能够降低信号传输丢包率、误码率。此外，本申请技术方案，还可以降低信号传输被外界环境影响程度，进一步降低信号传输丢包率、误码率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法对应的旋转导向钻井工具数据传输电路的电路原理图；
图3为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法中的数据同步传输信号的信号波形示意图；
图4为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法中子段数据融合信号对应的信号波形示意图；
图5为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法中第一待传输子段数据及第二待传输子段数据的方波波形示意图；
图6为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法中第一频率及第二频率的连续载波信号的波形示意图；
图7为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法中负载控制信号的波形示意图；
图8为本申请实施例中一种用于旋转导向钻井工具的数据传输系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
旋转导向钻井工具是一项尖端的自动化钻井新技术，可精准制导，降低开发成本、最大化开发油气资源，工具上有一个非接触单元，单元由旋转的主轴和非旋转的套筒构成，非旋转套筒上通常布置有姿态测量电路(用于测试仪器在井下的井斜角、方位角和工具面角)和多个独立的液压控制电路(各自输出不同的柱塞液压力从而产生不同大小和不同方向的合力来控制仪器的造斜)等电路，旋转主轴上布置有中控电路(控制非旋转套筒上的姿态测量电路和液压控制电路等电路)，同时旋转主轴上连接有涡轮发电机(对整个非接触单元供电)，现有技术运用两组磁耦合线圈(电能传输线圈和信号传输线圈)分别完成从旋转主轴到非旋转外套的供电以及旋转主轴和非旋转外套上电路之间的双向通信。
旋转导向钻井工具的供电原理是：涡轮发电机产生交流电，经整流滤波和功率因素校正后变为较为平滑的直流电，直流电通过高频逆变电路将直流电转变为高频交流电，为旋转主轴上的初级线圈供电，产生交变电磁场，非旋转套上的次级线圈以非接触感应方式产生了交流感应电动势，交流电经过整流滤波变为直流给负载供电。
旋转导向钻井工具的通信原理是：将需要通信的数字信号调制到高频载波信号上，该信号通过旋转主轴上初级信号传输线圈和非旋转套上的次级信号传输线圈之间产生的交变高频电磁场进行传输。
由于伴随环境条件的变化，旋转导向钻井工具的信号传输受到环境条件的影响，信号传输质量、效率都逐渐变差。
基于此，本申请实施例提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法及系统，用来在旋转导向钻井工具使用过程中，降低信号传输的丢包率、误码率，提高信号传输效率。
以下结合附图，详细说明本申请的各个实施例。
本申请实施例提供了一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法，以下实施例是以旋转导向钻井工具对应电路的副边电路中的副边控制器作为执行主体进行描述，如图1所示，该方法可以包括步骤S101-S104：
S101，副边控制器获取数据同步传输信号，并确定数据同步传输信号相应的待传输数据。
副边控制器可以连接有上位机，数据同步传输信号可以来自于上位机，例如上位机有信号传输需求、软件更新数据发送需求等，上位机向副边控制器发送数据同步传输信号。
数据同步传输信号也可以是来自与原边电路的原边控制器，如图2所示，数据同步传输信号(信号波形图如图3所示，虚线与虚线之间为一同步周期)为由副边电路210的同步信号提取单元从原边电路220发送的信号中提取得到的，并发送至副边控制器。
副边控制器可以根据数据同步传输信号，生成数据同步传输信号对应的待传输数据，例如数据同步传输信号为获取某一升级代码数据，则副边控制器可以通过预先存储的或上位机，获取该升级代码数据，并将其作为待传输数据。
图2为本申请用于旋转导向钻井工具的数据传输方法对应的电路原理图，如图2所示，副边电路210包括第一电感Ls、第二十一电感L21、第二十二电感L22、第二十三电感L23、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容Cfilter、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一同步信号提取单元211、负载调制单元212、副边控制器213、第一载波发生单元214、第一开关电路215、第一解调器216、第一滤波放大单元217、用电设备218。
其中，第一开关电路用于在副边控制器的控制下，将第一载波发生单元产生的连续载波信号，通过第二十二电感L22、第二十一电感L21、第二十三电容C23、第二十二电容C22、第一电感Ls耦合至原边电路。第一解调器用于将来自原边电路的信号进行解调；第一滤波放大单元用于将来自原边电路的信号进行滤波及放大处理。负载调制单元根据副边控制器的命令将不同的负载加载到副边电路。
原边电路220包括：电源Ud、第二电感LP、第十一电感L11、第十二电感L12、第十三电感L13、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容Cp、S1-S4四个开关管组成的全桥逆变器、原边控制器221、监测单元222、第二同步信号提取单元223、第二载波发生单元224、第二开关电路225、第二解调器226、第二滤波放大单元227。
原边控制器生成PWM1～PWM4四路控制信号控制全桥逆变器的四个开关S1-S4，S1、S4与S2、S3交替导通可以产生交流电AC1，AC1的频率与PWM1～PWM4相同，AC1通过耦合从第二电感Lp耦合到第一电感Ls，第一电感Ls对AC2进行整流、滤波后给供电设备使用。第十四电容Cp为原边谐振电容，可以提高系统电能传输的效率，在实际使用过程中，可以第十四电容Cp还可以通过并联多组电容，使电容总工作在谐振状态，提高系统电能传输效率。
监测单元用于实时监测原边的电流值，监测的值将发送给原边控制器；第二同步信号提取单元可以得到交流电同频同相位的同步信号，为占空比为0.5的方波信号。第二载波发生单元可以根据原边控制器的控制信号信号生成不同频率的连续载波信号；第二开关电路可以根据原边控制器产生的控制信号实现对传输连续载波信号的开关；第二滤波放大单元可以将第十三电感L13上的信号进行滤波和放大后生成Resig11(如图4所示，即由副边电路发送子段数据融合信号对应波形)信号；第二解调器根据与原边控制器的指令完成对Resig11信号的解调并传输给原边控制器；信号耦合隔离电路包括第十一电感L11、第十二电感L12、第十三电感L13组成的变压器以及第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13，可以将AC1和信号Resig11隔离。
S102，副边控制器根据预设的数据分段规则，将待传输数据划分为多个待传输子段数据。
其中，多个为至多三个。各待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系。
在本申请实施例中，预设的数据分段规则由用户预先存储在副边控制器中，用于根据设置条件，进行执行不同的数据分段规则，例如在某一时段，将待传输数据划分为两个待传输子段数据；在钻井工具达到某一深度，将待传输数据划分为三个待传输子段数据，其中，本申请也可以一直以划分两个待传输子段数据或一直以划分三个待传输子段数据的方式，进行数据传输。
在本申请实施例中，副边控制器根据预设的数据分段规则，将待传输数据划分为多个待传输子段数据，具体包括：
首先，副边控制器确定待传输数据的二进制数据位。
例如待传输数据的二进制数据位为1101 101101 01011011。随着技术的进步，数据传输可能不仅限于二进制数据传输，可能产生其他进制或符号传输方式，本申请也可以使用其他进制或符号的传输方式，进行转换待传输数据的数据位，本申请对此不作具体限定。
接着，副边控制器根据数据分段规则，确定待传输数据中的第一待传输子段数据及其相应的数据位的位数信息。
其中，位数信息至少包括数据位位数、各符号数据位位数。第一待传输子段数据的数据位数对应于信号波形数据的信号周期数量。
数据分段规则可以包括约定好选取第一待传输子段数据的数据位总位数，根据该数据位总位数，确定第一待传输子段数据对应的二进制数据位中包括的第一符号1、第二符号0分别对应的位数。且，第一待传输子段数据的数据位总位数还对应于信号传输具有的周期数量，例如传输上述1101 10110101011011的数据，原需要上述数据位的总数18个周期，本申请确定第一待传输子段数据的数据位总位数为4，那么该1101 101101 01011011的数据的传输周期数量即为4。
然后，基于位数信息及数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，以将待传输数据划分为多个待传输子段数据。
其中，对于第二待传输子段数据进行划分可以包括以下步骤：
在多个待传输子段数据为两个待传输子段数据的情况下，根据第一待传输子段数据的位数信息及数据分段规则，确定第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值。
换言之，副边控制器可以根据第一待传输子段数据中的1的数量是否大于或等于第一预设阈值，进行判断是否进行第一待传输子段数据的取反处理。例如第一待传输子段数据为1101，第一预设阈值设置为2，第一待传输子段数据中1的数据位位数为3，大于第一预设阈值2，则不对待传输子段数据进行取反处理。反之，如第一待传输子段数据为0010，第一预设阈值可设置为2，第一传输子段数据中1的数据位位数为31，小于第一预设阈值2，则对待传输子段数据进行取反处理，得到1101。
由于在第一待传输子段数据为0时，其对应的方波波形低电平，其转换为连续载波波形时，为波形频率为0，为便于进行携带更多的第二待传输子段数据，本申请通过上述技术方案，在第一待传输子段数据中的1的数量过少，即小于第一预设阈值时，进行取反处理，使第一待传输子段数据对应能够携带更多第二待传输子段数据，达到更好的数据融合效果。
在本申请实施例中，第一预设阈值由用户进行设定，第一预设阈值可以选为数据分段规则约定的第一待传输子段数据的数据位总位数的一半，也可以选择其他值，本申请对此不作具体限定。
在确定第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数大于或等于第一预设阈值，根据第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及第二待传输子段数据的数据位与第一待传输子段数据的数据位的对应关系。
其中，对应关系为第一待传输子段数据的第一符号数据位与第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系。预设值用于得到一对一关系、一对多关系。
换言之，在第一待传输子段数据中的第一符号1数据位位数大于或等于第一预设阈值的情况下，副边控制器可以将该数据位位数如N，乘以预设值A，例如A为2，由上述实施例中的1101，可求得第二待传输子段数据的数据位位数为2*3＝6，也就是说，把该例中1101101101 01011011，101101，作为第二待传输子段数据。
对应关系为第一待传输子段数据的第一符号数据位与第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系。如第一待传输子段数据中的1分别对应第二待传输子段数据的数据位为两个，即第一待传输子段数据1101与第二待传输子段数据101101中，第一待传输子段数据的第一个1对应于10，第二个1对应于11，第四个1对应于01；再例如第一待传输子段数据中的1分别对应第二待传输子段数据的数据位为一个，即第一待传输子段数据1101与第二待传输子段数据111中，第一待传输子段数据的第一个1对应于1，第二个1对应于1，第四个1对应于1。预设值A可以理解为第一待传输子段数据的第一符号数据位，对应承载几个第二待传输子段数据的数据位，如A为2，那么一个第一符号数据位与两个第二待传输子段数据的数据位对应；如A为1，那么一个第一符号数据位与一个第二待传输子段数据的数据位对应。本申请通过预设值，可以得到第一待传输子段数据的第一符号数据位与第二待传输子段数据的数据位的对应关系是为一对一关系，还是一对多关系。
其中，上述实施例中，第一待传输子段数据对应的方波Seg1波形图及第二待传输子段数据对应的方波Contrl2波形图如图5所示。
在确定第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数小于第一预设阈值，将第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
也就是说，如第一待传输子段数据为0010时，副边控制器对0010进行取反处理，得到1101，并基于取反处理后的第一待传输子段数据1101，对第二待传输子段数据进行划分，具体划分步骤可以参考上述实施例，在此不再赘述。
在将待传输数据划分为三个待传输子段数据时，具体包括以下步骤：
在多个待传输子段数据为三个待传输子段数据的情况下，根据第一待传输子段数据的位数信息及数据分段规则，确定第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值。
若是，根据第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及第二待传输子段数据的数据位与第一待传输子段数据的数据位的对应关系。其中，对应关系为第一待传输子段数据的第一符号数据位与第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系。预设值用于得到一对一关系、一对多关系。
副边控制器将待传输数据划分为三个待传输子段数据是，进行划分第二待传输子段数据的方式与上述划分第二待传输子段数据的实施例相同，在此不再赘述。
副边控制器根据第一待传输子段数据的数据位位数与预设值的乘积，确定第三待传输子段数据的数据位位数。
也就是说，在第一待传输子段数据为1101时，数据位位数为4，如预设值A＝2，第三待传输子段数据的数据位位数为4*2＝8，即第三待传输子段数据为01011011。
在确定第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数小于第一预设阈值的情况下，将第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
此处取反处理与上述实施例相同，在此不再赘述。
S103，副边控制器基于各待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号。
其中，子段数据融合信号至少包括：待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值。
在本申请实施例中，基于各待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号之前，方法还包括：
副边控制器将子段数据融合信号的信号波形数据第一周期的前一周期，作为传输数据起始位周期。
如图5所示，T0为传输数据起始位周期，T1-T4为信号波形数据对应的信号传输周期。T5也可以理解为传输数据起始位周期。
在第一待传输子段数据进行取反处理的情况下，副边控制器确定传输数据起始位周期的波形频率为第一频率f1。在第一待传输子段数据未进行取反处理的情况下，副边控制器确定传输数据起始位周期的波形频率为第二频率f2。
也就是说，若对第一待传输子段数据进行了取反处理，那么传输数据起始位周期将采用第一频率的连续载波信号，参考图6中Carrier1的波形图；若对第一待传输子段数据未进行取反处理，那么传输数据起始位周期将采用第二频率的连续载波信号，参考图6中Carrier2的波形图。通过在传输数据起始位周期采用不同频率的信号进行表征是否对第一待传输子段数据进行了取反处理，便于后续原边控制器进行信号解析，保证解析时数据的完整性。
子段数据融合信号中包括第二待传输子段数据，本申请通过以下实施例，融合第二待传输子段数据至子段数据融合信号，具体包括：
副边控制器基于对应关系及预设载波频率时长，在第二待传输子段数据的数据位为第一符号时，确定子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为第一频率。副边控制器基于对应关系及预设载波频率时长，在第二待传输子段数据的数据位为第二符号时，确定子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为第二频率。
换言之，副边控制器可以确定对应关系中，第一待传输子段数据或取反处理后的第一待传输子段数据中第一符号1，在一个周期内对应的第二待传输子段数据的数据位，并在第二待传输子段数据的数据位为1时，在预设载波频率时长内生成第一频率的连续载波信号；在第二待传输子段数据的数据位为0时，在预设载波频率时长内生成第二频率的连续载波信号。参考图4，预设载波频率时长为t2，相邻的连续载波信号之间间隔2*t1时长。
参考图5中的Seg1波形图，在第一待传输子段数据的数据位为第一符号的情况下，确定子段数据融合信号的信号波形数据相应信号周期的波形，为电平大于或等于第二预设阈值的高电平波形。其中，高电平波形至少包括预设载波频率时长的第一频率对应的信号波形和/或预设载波频率时长的第二频率对应的信号波形。
在第一待传输子段数据的数据位为第二符号的情况下，确定子段数据融合信号的信号波形数据相应信号周期的波形，为电平小于第二预设阈值的低电平波形。
参考图4，在信号传输周期(虚线与虚线之间为1周期)内，若周期内存在波形，那么在原边控制器识别时，将有波形的周期对应的第一待传输子段数据或取反处理后的第一待传输子段数据传输的数据位，识别为1，否则为0。
子段数据融合信号中包括第三待传输子段数据，本申请通过以下实施例，融合第三待传输子段数据至子段数据融合信号，具体包括：
负载调制单元包括电阻及接入电阻的负载接入开关，副边控制器控制负载接入开关的开闭状态，将第三待传输子段数据的各数据位，添加至子段数据融合信号。
具体地，第三待传输子段数据为01011011时，副边控制器根据数据同步传输信号，生成负载控制信号，负载控制信号波形如图7所示，控制负载接入开关的开闭状态，如图7中各t2时长对应的高电平P1-P8，控制负载接入开关开与闭。在负载接入开关为开合状态下，负载未接入副边电路，此时副边电路发送的信号电流值对应为第二符号0；在负载接入开关为闭合状态下，负载接入副边电路，此时，副边电路发送的信号电流值对应为第一符号1。
例如，第三待传输子段数据的第一数据位为0，在图7的第一个t2时长内，副边控制器使负载接入开关保持开合状态；第三待传输子段数据的第二数据位为1，在第二个t2时长内，副边控制器使负载接入开关进行闭合操作，接入负载电阻。
在本申请实施例中，子段数据融合信号的信号波形，参考图4，信号波形对应的各连续载波波形以及传输数据起始位周期对应的各连续载波波形，相邻时间的连续载波波形两两之间，间隔预设电流值校正时长，即2*t1。其中，电流值校正时长用于原边控制器通过数据解析规则，计算信号电流比对值。信号电流比对值用于识别与信号电流值匹配的第三待传输子段数据的数据位符号。电流值校正时长内对应的子段数据融合信号的信号波形，不存在连续载波波形。
通过电流值校正时长的设置，可以得到准确地信号电流比对值，进而保证第三待传输子段数据传输的准确度，并能够在原边控制器进行解析第三待传输子段数据时，提供能够进行求和平均计算信号电流比对值的样本数据，避免外界环境对计算的信号电流比对值的影响，导致识别第三待传输子段数据的准确度。从而降低环境对信号传输的影响，保证旋转导向钻井工具使用过程中，降低信号传输的丢包率、误码率，提高信号传输效率。
S104，副边控制器通过单耦合线圈，将子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过原边控制器利用与数据分段规则相应的数据解析规则，对子段数据融合信号进行解析。
在本申请实施例中，通过第一电感Ls、第二电感Lp组成的单耦合线圈，原边控制器能够得到来自副边电路的子段数据融合信号。并能够匹配数据解析规则，若在识别到子段数据融合信号对应的传输数据起始位周期，则进行子段数据融合信号的解析过程。
数据解析规则是与数据分段规则相对应的规则，原边控制器能够通过单耦合线圈及第二滤波放大单元，得到如图4所示的Resig11信号。原边控制器利用第二解调器将信号解调为方波信号之后，进行解析子段数据融合信号。
第二解调器可以为比较器，如比较器的阈值设置为V0，V0<载波的高电平V1，信号幅值小于或等于V0，方波波形对应低电平，信号幅值大于V0时，方波波形对应高电平。
一般比较器的原理是：有两个输入V+和V-，输出是比较器(Comparator，CMP)；当V+>V-，CMP输出高电平，当V+<V-，CMP输出低电平。我们把Resig11信号接在V+上，V-可以用两个电阻分压产生一个电平Vth；Resig11信号在没有信息传输时，就是一个恒电平值V0(t)，温度变化时V0(t)会变化，有信号传输时，Resig11信号如图4所示，信号的最高最低电平分别是V1(t)＝V0(t)+A(t),V2(t)＝V0(t)-A(t)，A(t)为Resig11上信号的幅值，V1(t)V2(t)会随温度变化而变化。当V0(t)<Vth<V1(t)时，V+>V-，此时CMP输出在Resig11为没有信号时输出高电平，在Resig11尚有信号时输出方波高低电平，我们可以选择Vth＝V0(t)+a，a为比较器的最小分辨率。
其中，V0(t)的值等于没有发送信号的时候Resig11的值，可以通过原边电路连接的模数转换器ADC采集Resig11的电压值，并将电压值传输给原边控制器判断。选择Resig11的最大值作为V0(t)的值，这样可以消除掉V0(t)上噪声对比较结果的影响。
当V0(t)变化时，需要对Vth以相同的变化量进行调整，这个变化量可以通过原边控制器改变V-端的两个分压电阻值来控制。当Vth不变时，如果Resig11下降到V1(t)<Vth，则有无信号传输时比较器输出的仅为一个恒定高电平，信号则不能解调出来，同样Resig11升高到Vth<V2(t)，比较器输出也为一个恒定低电平，不能完成解调。
如果Vth根据V0(t)的变化量进行同样的调整，Vth＝V0(t)+a+b，a为比较器最小分辨率，b为V0(t)的变化量，则可以一直满足V0(t)<Vth<V1(t)，从而可以成功解调信息。
因此，本申请提供以下实施例，具体地：当每次副边控制器发送信息前，原边控制器需要对V0进行调整，可以通过原边控制器来修改比较器的分压电平来完成比较器阈值的调整。随着钻进深度越来越大，井下的环境参数比如温度变化，Resig11信号的幅值V1以及中间电平V0都会衰减，同时在V0电平上的噪声也会越来越大，此时阈值Vth要求满足V0(T)<Vth<V1(T)，如果比较器开始输出方波，则表面此时噪声变大，对应可以将Vth增加，当Resig11监测的V0降低时，对应将Vth降低，从而减少了信号降低和噪声增大带来的信号解码影响，增加通信的可靠性。
接着，原边控制器确定来自同步信号提取单元的数据同步传输信号的上升沿，在每次的上升沿对周期T0的波形解析，解析如图4中t1时刻至(3*t1+2*t2)总计Tn1＝2*t1+2*t2时间段内方波个数，若方波个数等于第二频率值f2*Tn1，此时第一待传输子段数据未进行取反处理，原边控制器记录R＝0，R用于表征是否进行取反处理；若个数等于第一频率值f1*Tn1，此时第一待传输子段数据进行取反处理，原边控制器记录R＝1。在Tn1＝2*t1+2*t2时间段内方波个数与f2*Tn1或f1*Tn1匹配，则说明找到了传输数据起始位周期。匹配指的是，方波个数与f2*Tn1或f1*Tn1相等，或在一定误差范围内，方波个数在f2*Tn1值或f1*Tn1值对应的邻域内。对于误差范围，可以由用户根据实际需求进行设定，本申请对此不作具体限定。
因为T0(参考图5)周期的t1+2*t1+2*t2的时刻已经找到信息传输的同步位了，马上要开始T1、T2、T3、T4中的信息解调了。第一待传输子段数据是通过T1、T2、T3、T4中是否有波形以及R的数值来确定；第二待传输子段数据通过T1、T2、T3、T4中的P2、P4时间段中方波的个数(即图4Resig11信号的波形频率)来确定；第三待传输子段数据是通过T1、T2、T3、T4中的P2、P4时间段中电流值大小(即是否接入负载)来确定。
随后，原边控制器在每个时钟周期采样原边的电流值，进而确定第三待传输子段数据。
具体地，在开始解调T1、T2、T3、T4中P2、P4时间段中第三待传输子段数据时，首先需要得到一个基准的信号电流比对值Ibase(t)，该信号电流比对值可以在如图4中的t1时间段内进行计算。副边在调制第三待传输子段数据时，如果不加入负载电阻，副边电路的信号电流值不变，此时的原边电流为Ibase(t)，调制的信息为0，如果加入负载电阻，此时信号电流值变大，调制的信息为1。原边每一个时钟周期对电流进行采样，得到各时钟周期对应的信号电流值，各信号电流值都可以表示为信号电流比对值Ibase(t)，本申请可以对各时钟周期如P3或P5与P1构成的连续2*t1周期的实时信号电流值进行求和再平均，将求和平均后的Ibase(t)，作为进行确定第三待传输子段数据对应数据位符号的最终的信号电流比对值，进而可以降低信号电流比对值Ibase(t)的误差。
信号电流比对值Ibase(t)可以理解为副边电路未进行加入负载电阻时的电流值，通过该信号电流比对值与信号电流值的大小比较，可以确定副边电路在发送子段数据融合信号过程中，是否加入负载或未加入负载，从而得到第三待传输字段数据各数据位的符号。
本申请通过上述方案，在计算信号电流比对值时，实时信号电流值进行求和再平均，是为了对P2或P4对应的信号电流值解调时，所利用的Ibase(t)均使用2*t1个周期的值。在解调P2时，先对这个阶段前的P5+P1周期(P4之前为P3，P3与P2+P5都是持续了2*t1)中的信号电流值进行采样和求平均电流值，同时对P2和P4中采样得到的信号电流值进行平均，通过判断平均值是否大于Ibase(t)来判定P2和P4中传输的信息是1还是0，大于Ibase(t)为1，否则为0。
本申请通过上述方案，在进行第三待传输子段数据的数据位确定前，需要每次对Ibase(t)进行重新计算，能够避免在不同温度下，信号电流比对值Ibase(t)会不一样，使得解析得到的第三待传输子段数据不准确，进而在旋转导向钻井工具使用过程中，降低信号传输的丢包率、误码率，提高信号传输效率。
由于在得到传输数据起始位周期之后，通过子段数据融合信号的各周期是否存在波形以及R的具体取值，即可确定第一待传输子段数据的各数据位符号。至此，本申请能够通过上述实施例，得到第一待传输子段数据及第三待传输子段数据。
本申请通过以下实施例确定第二待传输子段数据，原边控制器确定第二解调器解调得到的方波信号，该方波信号为对子段数据融合信号如图4对应波形解调得到。
原边控制器根据传输数据起始位周期及预设电流值校正时长，能够确定在有效载波信号时长如图4中的t2内，累计方波信号的方波数量Np2，并确定该方波数量Np2为第一方波数量还是第二方波数量。第一待定方波数量计算公式为：f1*t2；第二待定方波数量计算公式为f2*t2。
若为第一方波数量，则确定t2时长，第二待传输子段数据的数据位为1；若为第二方波数量，则确定t2时长，第二待传输字段数据的数据位为0。
其他的周期如T1、T2、T3、T4内，参考上述实施例，确定第二待传输子段数据的数据位的符号，在此不再赘述。至此，将子段数据融合信号进行完整解析，进而得到了待传输数据，既减少了数据传输的传输周期，实现了数据传输的增速传输效果，提高了信号传输效率，也能够降低信号传输被外界环境影响，导致信号传输丢包率、误码率较高，保证旋转导向钻井工具正常使用。
在实际使用过程中，原边控制器直接识别副边电路传输的子段数据融合信号的频率相关信息，进行解析子段数据融合信号中各待传输子段数据的数据位相比于本申请将子段数据融合信号相应波形转换为波形信号进行解析数据位而言，实现起来更难，而且频率识别需要分段滤波加解调，通过比较器后判断方波的数量能达到同样的效果。因此，本申请能够更简单、方便地实现信号传输的增速传输。
在本申请的一个实施例中，原边控制器向副边控制器进行发送待传输数据时，其有两个待传输子段数据时，可以参考上述实施例中，有两个待传输子段数据的实施例，在此不再赘述。在原边控制器向副边控制器发送包含三个待传输子段数据的待传输数据时，其第三待传输子段数据不能够通过上述实施例，进行负载接入或不接入的方式进行传输，其第三待传输子段数据可以通过将经电源Ud及S1-S4四个开关管组成的全桥逆变器产生的交流电波形信号，进行交流电频率调整，例如调整第一周期的交流电频率为19KHz，对应于第三待传输子段数据的数据位为01，第二周期的交流电频率为20KHz，对应于第三待传输子段数据的数据位为10……本申请对于交流电频率与第三待传输子段数据的数据位之间的对应关系不作具体限定，各交流电频率可以对应有1个数据位，如19KHz对应于1，20KHz对应于0；也可以对应有多个数据位，各交流电频率与第三待传输子段数据的数据位之间的对应关系，可以由用户根据实际使用进行设定，本申请对此不作具体限定。在设定好包含第三待传输子段数据数据位的交流电频率后，可以将包含第一待传输子段数据、第二待传输子段数据的波形信号，与调整了交流电频率的交流电波形进行波形叠加处理，并由单耦合线圈传输至副边电路，副边控制器通过预设的数据解析规则，以及交流电频率识别规则，解析得到原边控制器进行传输的待传输数据。
图8为本申请实施例提供的一种用于旋转导向钻井工具的数据传输系统，系统包括：
获取确定模块801，用于副边控制器获取数据同步传输信号，并确定数据同步传输信号相应的待传输数据。
划分模块802，用于根据预设的数据分段规则，将待传输数据划分为多个待传输子段数据。其中，多个为至多三个。各待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系。
生成模块803，用于基于各待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号。其中，子段数据融合信号至少包括：待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值。
发送模块804，用于通过单耦合线圈，将子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过原边控制器利用与数据分段规则相应的数据解析规则，对子段数据融合信号进行解析。
划分模块802具体用于：
确定所述待传输数据的二进制数据位；
根据所述数据分段规则，确定所述待传输数据中的第一待传输子段数据及其相应的数据位的位数信息；其中，所述位数信息至少包括数据位位数、各符号数据位位数；所述第一待传输子段数据的数据位数对应于所述信号波形数据的信号周期数量；
基于所述位数信息及所述数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，以将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据。
划分模块802具体还用于：
在所述多个待传输子段数据为两个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
划分模块802具体还用于：
在所述多个待传输子段数据为三个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；以及
根据所述第一待传输子段数据的数据位位数与所述预设值的乘积，确定第三待传输子段数据的数据位位数；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
生成模块803基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号之前，还用于：
将所述子段数据融合信号的信号波形数据第一周期的前一周期，作为传输数据起始位周期；
在所述第一待传输子段数据进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第一频率；
在所述第一待传输子段数据未进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第二频率。
生成模块803还用于：
基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第一符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第一频率；
基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第二符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第二频率。
生成模块803还用于：
在所述第一待传输子段数据的数据位为第一符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平大于或等于第二预设阈值的高电平波形；其中，所述高电平波形至少包括所述预设载波频率时长的所述第一频率对应的信号波形和/或所述预设载波频率时长的所述第二频率对应的信号波形；
在所述第一待传输子段数据的数据位为第二符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平小于所述第二预设阈值的低电平波形。
其中，所述系统还包括：所述子段数据融合信号的信号波形对应的各连续载波波形以及传输数据起始位周期对应的各连续载波波形，相邻时间的所述连续载波波形两两之间，间隔预设电流值校正时长；其中，所述电流值校正时长用于所述原边控制器通过所述数据解析规则，计算信号电流比对值；所述信号电流比对值用于识别与所述信号电流值匹配的第三待传输子段数据的数据位符号；
所述电流值校正时长内对应的所述子段数据融合信号的信号波形，不存在连续载波波形。
所述系统还包括：，所述负载调制单元包括电阻及接入所述电阻的负载接入开关，以便通过所述负载接入开关的开闭状态，将所述第三待传输子段数据的各数据位，添加至所述子段数据融合信号。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的系统与方法是一一对应的，因此，系统也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述系统的有益技术效果。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于旋转导向钻井工具的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
副边控制器获取数据同步传输信号，并确定所述数据同步传输信号相应的待传输数据；
根据预设的数据分段规则，将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据；其中，所述多个为至多三个；各所述待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系；
基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号；其中，所述子段数据融合信号至少包括：所述待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值；
通过单耦合线圈，将所述子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过所述原边控制器利用与所述数据分段规则相应的数据解析规则，对所述子段数据融合信号进行解析。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据预设的数据分段规则，将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据，具体包括：
确定所述待传输数据的二进制数据位；
根据所述数据分段规则，确定所述待传输数据中的第一待传输子段数据及其相应的数据位的位数信息；其中，所述位数信息至少包括数据位位数、各符号数据位位数；所述第一待传输子段数据的数据位数对应于所述信号波形数据的信号周期数量；
基于所述位数信息及所述数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，以将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，基于所述位数信息及所述数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，具体包括：
在所述多个待传输子段数据为两个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，基于所述位数信息及所述数据分段规则，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数，具体包括：
在所述多个待传输子段数据为三个待传输子段数据的情况下，根据所述第一待传输子段数据的位数信息及所述数据分段规则，确定所述第一待传输子段数据中的第一符号数据位位数是否大于或等于第一预设阈值；
若是，根据所述第一符号数据位位数与预设值的乘积，确定第二待传输子段数据的数据位位数及所述第二待传输子段数据的数据位与所述第一待传输子段数据的数据位的对应关系；其中，所述对应关系为所述第一待传输子段数据的第一符号数据位与所述第二待传输子段数据的数据位满足一对一关系或一对多关系；所述预设值用于得到所述一对一关系、所述一对多关系；以及
根据所述第一待传输子段数据的数据位位数与所述预设值的乘积，确定第三待传输子段数据的数据位位数；
否则，将所述第一待传输子段数据的各数据位进行取反处理，以基于取反处理后的所述第一待传输子段数据，确定相应的其他待传输子段数据的数据位位数。
5.根据权利要求3或4所述方法，其特征在于，基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号之前，所述方法还包括：
将所述子段数据融合信号的信号波形数据第一周期的前一周期，作为传输数据起始位周期；
在所述第一待传输子段数据进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第一频率；
在所述第一待传输子段数据未进行取反处理的情况下，确定所述传输数据起始位周期的波形频率为第二频率。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第一符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第一频率；
基于所述对应关系及预设载波频率时长，在所述第二待传输子段数据的数据位为第二符号时，确定所述子段数据融合信号的信号波形数据的波形频率为所述第二频率。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一待传输子段数据的数据位为第一符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平大于或等于第二预设阈值的高电平波形；其中，所述高电平波形至少包括所述预设载波频率时长的所述第一频率对应的信号波形和/或所述预设载波频率时长的所述第二频率对应的信号波形；
在所述第一待传输子段数据的数据位为第二符号的情况下，确定所述子段数据融合信号的所述信号波形数据相应信号周期的波形，为电平小于所述第二预设阈值的低电平波形。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述子段数据融合信号的信号波形对应的各连续载波波形以及传输数据起始位周期对应的各连续载波波形，相邻时间的所述连续载波波形两两之间，间隔预设电流值校正时长；其中，所述电流值校正时长用于所述原边控制器通过所述数据解析规则，计算信号电流比对值；所述信号电流比对值用于识别与所述信号电流值匹配的第三待传输子段数据的数据位符号；
所述电流值校正时长内对应的所述子段数据融合信号的信号波形，不存在连续载波波形。
9.根据权利要求4或8所述方法，其特征在于，所述负载调制单元包括电阻及接入所述电阻的负载接入开关，以便通过所述负载接入开关的开闭状态，将所述第三待传输子段数据的各数据位，添加至所述子段数据融合信号。
10.一种用于旋转导向钻井工具的数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：
获取确定模块，用于副边控制器获取数据同步传输信号，并确定所述数据同步传输信号相应的待传输数据；
划分模块，用于根据预设的数据分段规则，将所述待传输数据划分为多个待传输子段数据；其中，所述多个为至多三个；各所述待传输子段数据存在预置数据位的位数关联关系；
生成模块，用于基于各所述待传输子段数据的数据位，通过负载调制单元及载波发生单元，生成相应的子段数据融合信号；其中，所述子段数据融合信号至少包括：所述待传输数据相应的信号波形数据、信号电流值；
发送模块，用于通过单耦合线圈，将所述子段数据融合信号发送至原边控制器，以通过所述原边控制器利用与所述数据分段规则相应的数据解析规则，对所述子段数据融合信号进行解析。
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