JP2022527419A - Underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods - Google Patents
Underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022527419A JP2022527419A JP2020573392A JP2020573392A JP2022527419A JP 2022527419 A JP2022527419 A JP 2022527419A JP 2020573392 A JP2020573392 A JP 2020573392A JP 2020573392 A JP2020573392 A JP 2020573392A JP 2022527419 A JP2022527419 A JP 2022527419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal transmission
- module
- signal
- circuit
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims abstract description 168
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 184
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 65
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 50
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 238000013075 data extraction Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F8/00—Arrangements for software engineering
- G06F8/60—Software deployment
- G06F8/65—Updates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
- H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
Abstract
本発明は、坑内ツール、信号伝送システム及び信号伝送方法を開示する。坑内ツールは、坑内ツール本体、回路収納部および第1信号伝送モジュールを含み、回路収納部は、坑内ツール本体内に設けられ、回路収納部内には複数の回路モジュールが設けられ、第1信号伝送モジュールは、坑内ツール本体に設けられ、回路モジュールは、第1信号伝送モジュールと電気的に接続され、第1信号伝送モジュールは、第2信号伝送モジュールと通信して接続するために用いられ、ここでは、第2信号伝送モジュールは、第1信号伝送モジュールに適合し、少なくとも1つの回路モジュールは第1キャリア通信制御ユニットを備え、第1キャリア通信制御ユニットにより回路モジュールが、通信信号を受信または送信することができる。坑内ツールは、過酷な坑内環境でのシール性を確保し、回路モジュールを損傷から保護し、誘導結合による電力伝送技術とキャリア通信技術を使用して外界との接続を迅速に確立し、回路モジュールに対してプログラム構成のアップグレードやデータのアップロードなどの操作を実行できる。【選択図】図3The present invention discloses underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods. The underground tool includes an underground tool main body, a circuit storage unit, and a first signal transmission module. The circuit storage unit is provided in the underground tool main body, and a plurality of circuit modules are provided in the circuit storage unit to transmit a first signal. The module is provided in the main body of the underground tool, the circuit module is electrically connected to the first signal transmission module, and the first signal transmission module is used to communicate and connect with the second signal transmission module. Then, the second signal transmission module conforms to the first signal transmission module, at least one circuit module includes a first carrier communication control unit, and the circuit module receives or transmits a communication signal by the first carrier communication control unit. can do. Underground tools ensure sealing in harsh underground environments, protect circuit modules from damage, and use inductively coupled power transfer and carrier communication techniques to quickly establish connections to the outside world, circuit modules. You can perform operations such as upgrading the program configuration and uploading data to the device. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は電気信号及び通信信号伝送技術の分野に属し、非接触型電力及び通信信号伝送技術に関し、具体的には、坑内ツール、信号伝送システム及び信号伝送方法に関する。 The present invention belongs to the field of electrical signal and communication signal transmission technology, and relates to non-contact power and communication signal transmission technology, specifically, underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods.
坑内ツールは、対応する機能を実現するために、多くの回路基板が内蔵される。回路基板には通常、ARM、FPGA、またはシングルチッププロセッサなどの独自のプロセッサが搭載されている。各プロセッサ上のプログラムは、坑内ツールの使用、テスト、データ解析などの過程において常にプロセッサに接続する必要があり、プログラムをアップグレードしてダウンロードしたり、回路基板上に記憶されたデータを抽出して分析したり、テスト過程にプロセッサの動作状態などをリアルタイムに調べたりすることがある。 Underground tools have many built-in circuit boards to achieve the corresponding functions. The circuit board usually has its own processor, such as an ARM, FPGA, or single-chip processor. The program on each processor must always be connected to the processor during the process of using underground tools, testing, data analysis, etc., upgrading and downloading the program or extracting the data stored on the circuit board. It may be analyzed or the operating status of the processor may be investigated in real time during the test process.
一般的なやり方は、回路基板に対応する機器の外壁に開口して、プロセッサのプログラムダウンロードインターフェイスや通信インタフェースなどを外部に接続することである。一部の寸法がすでにコンパクトになっている坑内ツールについては、寸法に制限があるため、一部の回路基板は、外壁に開口するような手段で外部に接続することさえもできず、坑内ツールを分解した後に関連するデバッグ動作をするほかしかたがない。上記の外壁に開口する方法は、皆、一つの回路基板/プロセッサに一つの開口部が対応している。計器の外壁に開口するには要件が高く、坑内ツールにおける回路基板ですでにツールの外壁を薄くしており、もし回路基板ごとに一つの孔を開けてプログラムのアップグレードとデータのアップロードのために電気接続を引き出せば、ツールの信頼性を更に低下させることができる。また、坑内環境には多量のホコリ、スラリーや液体が存在しており、このような作業場面では、坑内ツールのシール性が要求されているが、坑内ツールに多くの接合孔が設けられると、現場での実用性が非常に低く、それによって坑内ツールの信頼性が低下し、ツールの使用寿命に大きく影響する。また、孔の数が要件を満たしていない場合、一部の回路基板/プロセッサはこのような方法で外部に接続できない。 A common method is to open the outer wall of the device corresponding to the circuit board and connect the program download interface, communication interface, etc. of the processor to the outside. For underground tools that are already compact in some dimensions, some circuit boards cannot even be connected to the outside by means such as opening into the outer wall due to dimensional restrictions, and underground tools. There is no choice but to perform the related debugging operation after disassembling. All of the above methods of opening to the outer wall correspond to one opening for one circuit board / processor. There is a high requirement to open to the outer wall of the instrument, the circuit board in the underground tool has already thinned the outer wall of the tool, and if one hole is made for each circuit board for program upgrades and data uploads. Pulling out electrical connections can further reduce the reliability of the tool. In addition, a large amount of dust, slurry and liquid are present in the underground environment, and in such a work situation, the sealing property of the underground tool is required. Very low on-site practicality, which reduces the reliability of underground tools and greatly affects the service life of the tools. Also, some circuit boards / processors cannot be externally connected in this way if the number of holes does not meet the requirements.
そのため、当面、新型の坑内ツール、およびこの新型の坑内ツールを採用して電力と通信信号の伝送を行うシステム及び方法を開発して、上記の従来技術における1つまたは複数の欠点を克服し改善するか、少なくとも効果的な選択可能な方法を提供する。 Therefore, for the time being, we will develop a new type of underground tool, and a system and method for transmitting power and communication signals using this new type of underground tool, to overcome and improve one or more of the above-mentioned drawbacks in the prior art. Or at least provide an effective and selectable method.
なお、上記内容は発明者の技術的認知の範疇に属するものであり、必ずしも従来技術を構造するものではない。 The above contents belong to the category of the inventor's technical recognition, and do not necessarily structure the prior art.
本発明の目的の1つは、少なくとも従来技術における1つまたは複数の技術的問題を解決または緩和するため、または少なくとも有益な選択を提供するために、坑内ツール、信号伝送システムおよび信号伝送方法を提供することである。 One object of the present invention is to provide underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods to at least solve or mitigate one or more technical problems in the prior art, or at least provide useful choices. To provide.
上記目的を達成するために、本発明の実施例の第1態様では、坑内ツール本体、回路収納部および第1信号伝送モジュールを含む坑内ツールを提供し、回路収納部は、坑内ツール本体内に設けられ、回路収納部内には複数の回路モジュールが設けられ、第1信号伝送モジュールは、坑内ツール本体に設けられ、回路モジュールは、第1信号伝送モジュールと電気的に接続され、第1信号伝送モジュールは、第2信号伝送モジュールと通信して接続するために用いられ、ここでは、第2信号伝送モジュールは、第1信号伝送モジュールに適合し、少なくとも1つの回路モジュールは、回路モジュールが、回路モジュールに対応する通信信号を受信または送信できるようにする第1キャリア通信制御ユニットを備える。 In order to achieve the above object, in the first aspect of the embodiment of the present invention, an underground tool including an underground tool main body, a circuit storage unit and a first signal transmission module is provided, and the circuit storage unit is provided in the underground tool main body. A plurality of circuit modules are provided in the circuit housing, the first signal transmission module is provided in the main body of the underground tool, the circuit module is electrically connected to the first signal transmission module, and the first signal transmission is performed. The module is used to communicate and connect with the second signal transmission module, where the second signal transmission module is compatible with the first signal transmission module and at least one circuit module is a circuit module. It includes a first carrier communication control unit that enables reception or transmission of communication signals corresponding to the module.
坑内ツール本体に第1信号伝送モジュールを設け、坑内ツール内の回路モジュールをすべて第1信号伝送モジュールに接続することによって、坑内ツールにおける回路モジュールはすべて第1信号伝送モジュールを介して外部に接続することができ、従来の坑内ツールは、回路モジュール毎に、その内部のプロセッサに対してデータ抽出およびプログラムダウンロードを行うための接続口を外壁に設ける必要があるという問題を解決し、坑内ツールがホコリ、スラリーや液体環境での動作のシール性と実用性を保証して、坑内ツールの使用寿命を高める。回路モジュールに第1キャリア通信制御ユニットを設けることにより、多くの回路モジュールにおいて外部との通信を必要とする回路モジュールを容易で迅速でかつ唯一に見つけることができ、通信接続の速度及び信頼性を向上させることができる。 By providing a first signal transmission module in the main body of the underground tool and connecting all the circuit modules in the underground tool to the first signal transmission module, all the circuit modules in the underground tool are connected to the outside via the first signal transmission module. The conventional underground tool can solve the problem that each circuit module needs to have a connection port on the outer wall for data extraction and program download to the internal processor, and the underground tool is dusty. Extends the service life of underground tools by ensuring the sealing and practicality of operation in slurry and liquid environments. By providing the first carrier communication control unit in the circuit module, it is possible to easily, quickly and uniquely find a circuit module that requires communication with the outside in many circuit modules, and to improve the speed and reliability of the communication connection. Can be improved.
坑内ツールの一実施例では、坑内ツール本体には、前記第1信号伝送モジュールを取り付けるための取り付け孔が設けられる。好ましくは、坑内ツール本体には、第1信号伝送モジュールの取り付けを容易にする取り付け孔が設けられる。 In one embodiment of the underground tool, the underground tool body is provided with a mounting hole for mounting the first signal transmission module. Preferably, the underground tool body is provided with mounting holes that facilitate mounting of the first signal transmission module.
坑内ツールの一実施例では、第1信号伝送モジュールはコンセントであり、コンセントは、第1磁心と第1巻線とを含み、第1磁心は、取り付け孔に取り付けられ、第1巻線は、第1磁心の内壁または表面に巻き付けられ、第1磁心と第1巻線とで二次巻線が形成される。第1信号伝送モジュールは、第1磁心及び第2巻線を設置することによって、誘導結合による電力伝送技術及びキャリア通信技術を利用して電気信号及び通信信号の送受信を実現し、坑内ツールの内部の回路モジュールに電力を供給するとともに、回路モジュールへの構成、プログラムのアップグレードやデータのアップロードなどの動作を実現することができる。 In one embodiment of the underground tool, the first signal transmission module is an outlet, the outlet comprises a first magnetic core and a first winding, the first magnetic core is mounted in a mounting hole, and the first winding is. It is wound around the inner wall or surface of the first magnetic core, and the secondary winding is formed by the first magnetic core and the first winding. By installing the first magnetic core and the second winding, the first signal transmission module realizes the transmission and reception of electric signals and communication signals by utilizing the power transmission technology and carrier communication technology by inductive coupling, and the inside of the underground tool. In addition to supplying power to the circuit module of, it is possible to realize operations such as configuration to the circuit module, program upgrade, and data upload.
坑内ツールの一実施例では、コンセントに接続部材が設けられ、コンセント上の接続部材は、コンセントの、坑内ツール本体から突出した位置に設けられる。接続部材を設置することで、プラグをより強固で、より便利に外部と接続することができる。 In one embodiment of the underground tool, the outlet is provided with a connecting member, and the connecting member on the outlet is provided at a position of the outlet protruding from the main body of the underground tool. By installing a connecting member, the plug can be connected to the outside more strongly and more conveniently.
好ましくは、接続部材は例えば、雌ネジ接続部材または留め具であってもよい。コンセントに雌ネジ接続部材または留め具を設置することで、コンセントと外部との接続を容易にし、コンセント内の第1磁心および第1コイルと外部装置との位置合わせの正確さを確保し、第1信号伝送モジュールは電気信号や通信信号の受信、送信を正確で有効に行うことを確保する。 Preferably, the connecting member may be, for example, a female thread connecting member or a fastener. By installing a female screw connection member or fastener on the outlet, the connection between the outlet and the outside is facilitated, the accuracy of the alignment between the first magnetic core and the first coil in the outlet and the external device is ensured, and the first 1 The signal transmission module ensures that electric signals and communication signals are received and transmitted accurately and effectively.
坑内ツールの一実施例では、坑内ツールは、電力受信制御ユニットをさらに備え、電力受信制御ユニットは、一端が第1信号伝送モジュールに電気的に接続され、他端が回路モジュールに電気的に接続され、電力受信制御ユニットは電気信号の受信を制御するために用いられる。第1信号伝送モジュールによって受信された電力は、電力受信制御ユニットによってエネルギ補強、電力フィルタリングおよび安定化などの処理を行うことで、伝送された電力は、各回路モジュールに供給することができ、それを正常に動作させる。 In one embodiment of the underground tool, the underground tool further comprises a power reception control unit, the power reception control unit having one end electrically connected to the first signal transmission module and the other end electrically connected to the circuit module. The power reception control unit is used to control the reception of electrical signals. The power received by the first signal transmission module is subjected to processing such as energy reinforcement, power filtering and stabilization by the power reception control unit, so that the transmitted power can be supplied to each circuit module. To operate normally.
坑内ツールの一実施例では、回路収納部は円筒状であり、坑内ツール本体を取り囲み、回路収納部内には回路モジュールを取り付けるためのいくつかの取り付け溝が設けられる。取り付け溝の設置で各回路モジュールを離間させることができ、坑内ツール本体内に様々なの回路モジュールをより良好に配置して取り付けるようにする。 In one embodiment of the underground tool, the circuit housing is cylindrical, surrounding the main body of the underground tool, and the circuit housing is provided with several mounting grooves for mounting the circuit module. The installation of mounting grooves allows each circuit module to be separated, allowing various circuit modules to be better placed and mounted within the body of the underground tool.
上記目的を達成するために、本発明の実施例の第2態様は信号処理装置および端末装置を含む信号伝送システムを提供し、この信号処理装置は、上記のいずれかに記載された坑内ツールを含み、信号処理装置は第2信号伝送モジュールおよび制御モジュールとを備え、第2信号伝送モジュールは、第1信号伝送モジュールと非接触的に接続して電気信号および/または通信信号を伝送するために用いられ、制御モジュールは第2信号伝送モジュールに電気的に接続され、制御モジュール内部には、第2キャリア通信制御ユニットが設けられ、制御モジュールは、端末装置から送信された通信信号を受信し、通信信号に基づいて、それに対応する回路モジュールを確定し、かつ第2キャリア通信制御ユニットの信号伝送チャンネルを、回路モジュールに対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成することで、第2キャリア通信制御ユニットは、所定のキャリア通信チャンネルに従って通信信号を、回路モジュールに対応する第1キャリア通信制御ユニットに伝送する。 To achieve the above object, a second aspect of an embodiment of the present invention provides a signal transmission system including a signal processing device and a terminal device, the signal processing device using the underground tool described in any of the above. Including, the signal processing device comprises a second signal transmission module and a control module, the second signal transmission module for non-contact connection with the first signal transmission module to transmit electrical and / or communication signals. Used, the control module is electrically connected to the second signal transmission module, a second carrier communication control unit is provided inside the control module, and the control module receives the communication signal transmitted from the terminal device. The second carrier communication control unit is determined based on the communication signal, and the signal transmission channel of the second carrier communication control unit is configured as a predetermined carrier communication channel corresponding to the circuit module. Transmits a communication signal to a first carrier communication control unit corresponding to the circuit module according to a predetermined carrier communication channel.
信号処理装置に第2信号伝送モジュールを設けることで、坑内ツール中の第1信号伝送モジュールに適合するように構成され、非接触的接続によって電気信号および/または通信信号を伝送することで、信号伝送装置は坑内ツールに接続可能になる。第1キャリア通信制御ユニットと通信して接続可能な第2キャリア通信制御ユニットが設けられる制御ユニットを設けることによって、多くの回路モジュールにおいて、信号伝送装置との通信が必要な回路モジュールを容易で迅速、かつ唯一に見つけることができ、この回路モジュールに対してデータ抽出、プログラムダウンロード等の操作を行うことができる。従来の坑内ツールは、外壁にインターフェースを開設したり、解体したりして初めてその内部回路モジュールに対してデータ転送や構成等の操作を行うことができるという問題を解決し、端末装置と信号伝送装置と坑内ツールとを簡単かつ容易に接続することができる。 A second signal transmission module is provided in the signal processing device to be configured to fit the first signal transmission module in the underground tool, and the signal is transmitted by transmitting an electric signal and / or a communication signal by a non-contact connection. The transmission device will be able to connect to underground tools. By providing a control unit provided with a second carrier communication control unit that can communicate with and connect to the first carrier communication control unit, in many circuit modules, a circuit module that requires communication with a signal transmission device can be easily and quickly provided. , And it can be found only, and operations such as data extraction and program download can be performed on this circuit module. Conventional underground tools solve the problem that data transfer, configuration, etc. can be performed on the internal circuit module only after an interface is opened on the outer wall or disassembled, and signal transmission with the terminal device. The device and the underground tool can be easily and easily connected.
信号伝送システムの一実施例では、第2信号伝送モジュールは、第2磁心と第2巻線とを備えるプラグであり、第2磁心はプラグに取り付けられ、第2巻線は、第2磁心の外壁または底面に巻き付けられ、第2磁心と第2巻線とで一次巻線が形成され、坑内ツール中の二次巻線と一次巻線は電磁的に結合されて、コンセントとプラグとの非接触的な電気信号および/または通信信号の接続を実現する。 In one embodiment of the signal transmission system, the second signal transmission module is a plug comprising a second core and a second winding, the second core is attached to the plug, and the second winding is of the second core. Wrapped around the outer wall or bottom, the second magnetic core and the second winding form a primary winding, and the secondary and primary windings in the underground tool are electromagnetically coupled to form a non-outlet and plug. Achieves contact electrical and / or communication signal connections.
第2信号伝送モジュールは、プラグとして設けられ、コンセント内に容易に差し込んで接続を実現することができ、しかも、第2磁心及び第2巻線は、第1信号伝送モジュールと嵌合可能になるように設けられ、誘導結合による電力伝送技術及びキャリア通信技術を利用して電気信号及び通信信号の送受信を実現し、坑内ツールの内部の回路モジュールに電力を供給するとともに、回路モジュールへの構成、プログラムのアップグレードやデータのアップロードなどの動作を実現する。 The second signal transmission module is provided as a plug and can be easily inserted into the outlet to realize the connection, and the second magnetic core and the second winding can be fitted with the first signal transmission module. By utilizing the power transmission technology and carrier communication technology by inductive coupling to realize the transmission and reception of electric signals and communication signals, power is supplied to the circuit module inside the underground tool, and the configuration to the circuit module, Achieve operations such as program upgrades and data uploads.
信号伝送システムの一実施例では、第1巻線は第1磁心の内側壁に立体的に巻き付けられ、第2巻線は第2磁心の外側壁に立体的に巻きつけられ、あるいは、第1巻線は第1磁心の表面に平面的に巻き付けられ、第2巻線は第2磁心の底面に平面的に巻き付けられる。設計上の必要や坑内ツールの内部寸法の大きさに応じて、電気信号および通信信号の受信、送信を容易にするために、第1信号伝送モジュールと第2信号伝送モジュールは、異なる形式を採用することができる。 In one embodiment of the signal transmission system, the first winding is three-dimensionally wound around the inner wall of the first magnetic core, and the second winding is three-dimensionally wound around the outer wall of the second magnetic core, or the first. The winding is wound in a plane around the surface of the first magnetic core, and the second winding is wound in a plane around the bottom surface of the second magnetic core. The first signal transmission module and the second signal transmission module adopt different formats to facilitate the reception and transmission of electrical and communication signals, depending on the design needs and the size of the internal dimensions of the underground tools. can do.
信号伝送システムの一実施例では、第1巻線は、第2巻線の巻き数と一致する。 In one embodiment of the signal transmission system, the first winding coincides with the number of turns of the second winding.
信号伝送システムの一実施例では、コンセントとプラグの両方のうちの一方に接続部材が設けられ、他方には、接合部材が設けられ、接続部材と接合部材を組み合わせてコンセントとプラグを接続する。ここでは、コンセント上の接続部材または接合部材は、コンセントの、坑内ツール本体から突出した位置に設けられる。コンセントとプラグにそれぞれ接続部材と接合部材を設置することで、プラグをより強固で、より便利にコンセントの中に差し込むことができるとともに、プラグとコンセントの位置合わせが正確であることを保証する。 In one embodiment of the signal transmission system, a connecting member is provided on one of both the outlet and the plug, and a joining member is provided on the other, and the connecting member and the joining member are combined to connect the outlet and the plug. Here, the connecting member or joining member on the outlet is provided at a position of the outlet protruding from the main body of the underground tool. By installing connecting and joining members on the outlet and the plug, respectively, the plug can be inserted into the outlet more strongly and conveniently, and the alignment of the plug and the outlet is ensured to be accurate.
好ましくは、接続部材は雌ネジ接続部材であり、接合部材は、雄ネジ接続部材である。あるいは、接続部材は雌ネジ接続部材であり、接合部材は、雄ネジ接続部材である。雌ネジ接続部材と雄ネジ接続部材との嵌合または留め具と係合溝との嵌合によって、プラグとコンセントの位置合わせが正確であることを確保することができ、さらに、第1信号伝送モジュールと第2信号伝送モジュールとの位置合わせの正確さを確保し、電気信号や通信信号の受信、送信を正確で有効に行うことを確保することができる。 Preferably, the connecting member is a female thread connecting member and the joining member is a male thread connecting member. Alternatively, the connecting member is a female screw connecting member, and the joining member is a male screw connecting member. The fitting of the female thread connecting member and the male thread connecting member or the fitting of the fastener and the engaging groove can ensure that the alignment of the plug and the outlet is accurate, and further, the first signal transmission. It is possible to ensure the accuracy of the alignment between the module and the second signal transmission module, and to ensure that the electric signal and the communication signal are received and transmitted accurately and effectively.
信号伝送システムの一実施例では、信号処理装置は、電気信号の送信を制御する電力送信制御ユニットをさらに備える。電力伝送制御ユニットは電力を高周波交流電流に逆変換し、高周波交番磁場を発生させることができ、交番磁場によって伝送媒体(空気、水、油など)を介して電気信号を一次巻線から二次巻線に直接伝送される。 In one embodiment of a signal transmission system, the signal processing device further comprises a power transmission control unit that controls the transmission of electrical signals. The power transmission control unit can reversely convert power into high-frequency alternating current to generate a high-frequency alternating magnetic field, which causes an electrical signal from the primary winding to the secondary through a transmission medium (air, water, oil, etc.). It is transmitted directly to the winding.
上記目的を達成するために、本発明の実施例の第3態様では、上記のいずれか1つの信号伝送システムに適用される信号伝送方法を提供する。ここでは、この方法は、制御モジュールが端末装置から送信された通信信号を受信し、通信信号に基づいて通信信号に対応する回路モジュールを決定するステップと、制御モジュールは、第2キャリア通信制御ユニットの通信信号伝送チャンネルを、回路モジュールに対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成するステップと、第2キャリア通信制御ユニットは、第2信号伝送モジュールが第1信号伝送モジュールに通信信号を送信するように、所定のキャリア通信チャンネルに従って通信信号を第2信号伝送モジュールに送信するステップと、第1信号伝送モジュールは、所定のキャリア通信チャンネルに対応する第1キャリア通信制御ユニットに通信信号を送信するステップと、第1キャリア通信制御ユニットは、通信信号を受信し、通信信号に基づいて、第1キャリア通信制御ユニットに対応する回路モジュールを構成するステップとを含む。 In order to achieve the above object, the third aspect of the embodiment of the present invention provides a signal transmission method applied to any one of the above signal transmission systems. Here, this method is a step in which the control module receives a communication signal transmitted from the terminal device and determines a circuit module corresponding to the communication signal based on the communication signal, and the control module is a second carrier communication control unit. The step of configuring the communication signal transmission channel of the above as a predetermined carrier communication channel corresponding to the circuit module, and the second carrier communication control unit so that the second signal transmission module transmits a communication signal to the first signal transmission module. , A step of transmitting a communication signal to the second signal transmission module according to a predetermined carrier communication channel, and a step of transmitting the communication signal to the first carrier communication control unit corresponding to the predetermined carrier communication channel. , The first carrier communication control unit includes a step of receiving a communication signal and forming a circuit module corresponding to the first carrier communication control unit based on the communication signal.
誘導結合による電力伝送技術とキャリア通信技術を利用して、端末装置、信号伝送装置及び坑内ツールの内部回路モジュールの接続を実現し、動作フロー及びパケットプロトコルを設計することによって、異なる回路モジュールに異なる通信チャンネルを割り当て、第1キャリア通信制御ユニットは、第2キャリア通信制御ユニットと連携してデータパケット伝送を制御し、各回路モジュールの正常動作に影響を与えない前提で、回路モジュールへの構成、プログラムのアップグレード、およびデータのアップロードを迅速に行うことができる。 By utilizing power transmission technology and carrier communication technology by inductive coupling to realize the connection of internal circuit modules of terminal equipment, signal transmission equipment and underground tools, and designing the operation flow and packet protocol, it is different to different circuit modules. A communication channel is assigned, and the first carrier communication control unit controls data packet transmission in cooperation with the second carrier communication control unit, and is configured in the circuit module on the premise that it does not affect the normal operation of each circuit module. Program upgrades and data uploads can be done quickly.
信号伝送システムの一実施例では、信号伝送方法は、第1キャリア通信制御ユニットの所定のキャリア通信チャンネルを設定することをさらに含む。第1キャリア通信制御ユニットの所定のキャリア通信チャンネルを設定することで通信信号の対象回路モジュールは区別される。 In one embodiment of the signal transmission system, the signal transmission method further comprises setting a predetermined carrier communication channel of the first carrier communication control unit. The target circuit module of the communication signal is distinguished by setting a predetermined carrier communication channel of the first carrier communication control unit.
信号伝送システムの一実施例では、信号伝送方法は、回路モジュールがトランスペアレント伝送データパケットを制御モジュールに送信し、制御モジュールがトランスペアレント伝送データパケットを端末装置にアップロードするステップとをさらに含む信号伝送方法、および/または、制御モジュールが端末装置から送信したトランスペアレント伝送データパケットを受信するステップと、制御モジュールが、トランスペアレント伝送データパケットを回路モジュールに送信するステップと、をさらに含む信号伝送方法である。回路モジュールは、端末装置との接続を確立した後、トランスペアレント伝送データパケットは、データパケットの伝送を最も高速で行うように設計されている。 In one embodiment of the signal transmission system, the signal transmission method further comprises a step of the circuit module transmitting the transparent transmission data packet to the control module and the control module uploading the transparent transmission data packet to the terminal device. And / or, a signal transmission method further comprising a step of receiving a transparent transmission data packet transmitted from the terminal device by the control module and a step of transmitting the transparent transmission data packet to the circuit module by the control module. After the circuit module establishes the connection with the terminal device, the transparent transmission data packet is designed to transmit the data packet at the highest speed.
ここで説明する図面は本発明の更なる理解を提供するために用いられ、本発明の一部になり、本発明の概略的な実施例およびソノ説明は、本発明を解釈するために用いられ、本発明を不適切に限定するものではない。 The drawings described herein are used to provide a further understanding of the invention and become part of the invention, and the schematic examples and sono description of the invention are used to interpret the invention. , The present invention is not inappropriately limited.
以下、いくつかの例示的な実施例のみを簡単に説明する。当業者であれば分かるように、本発明の精神や範囲から逸脱することなく、記載した実施例を様々な方法で修正することができる。従って、図面及び説明は本質では例示的なものであり、制限するものではないと判定される。 Hereinafter, only some exemplary examples will be briefly described. As will be appreciated by those skilled in the art, the described embodiments can be modified in various ways without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, it is determined that the drawings and description are exemplary in nature and are not limiting.
まず、本発明に開示された技術案の技術的構想について説明する。坑内ツールは、対応する機能を実現するために、多くの回路基板が内蔵される。回路基板には通常、独自のプロセッサが搭載されている。坑内ツールの使用、テスト、データ解析などの過程においてつねに外部設備をそのうちの回路基板に接続する必要があり、回路基板上に記憶されたデータを抽出して分析したり、プロセッサ上のプログラムを構成し、アップデートしたりする。一般的なやり方は、坑内ツールの外壁に孔を開け、一つの回路基板またはプロセッサが一つの開口に対応し、開口によってプロセッサのプログラムダウンロードインターフェイスや通信インタフェースなどを外部に接続することである。この方式は機器の外壁に開口する要求が高く、また外部インターフェースはすべて電気接続インターフェースであり、ホコリ、スラリー、水中では使えず、現場での実用性が低い。また、一部の寸法がすでにコンパクトになっている坑内ツールについては、寸法に制限があるため、一部の回路基板は、外壁に開口するような手段で外部に接続することができず、坑内ツールを分解した後に関連するデバッグ動作をするしかない。 First, the technical concept of the technical proposal disclosed in the present invention will be described. Underground tools have many built-in circuit boards to achieve the corresponding functions. Circuit boards usually have their own processor. In the process of using underground tools, testing, data analysis, etc., it is always necessary to connect external equipment to the circuit board, and the data stored on the circuit board can be extracted and analyzed, or a program on the processor can be configured. And update. A common practice is to make a hole in the outer wall of the underground tool so that one circuit board or processor corresponds to one opening, which connects the processor's program download interface, communication interface, etc. to the outside. This method is highly required to open to the outer wall of the equipment, and all the external interfaces are electrical connection interfaces, which cannot be used in dust, slurry, or underwater, and are not practical in the field. In addition, for underground tools whose dimensions are already compact, some circuit boards cannot be connected to the outside by means such as opening to the outer wall due to the limitation of dimensions, and they cannot be connected to the outside. There is no choice but to do the relevant debugging behavior after disassembling the tool.
本発明は、従来技術における上記問題を考慮して、坑内ツール、信号伝送システム及び方法を提供する。以下、図面に関連して、本発明について説明する。 The present invention provides underground tools, signal transmission systems and methods in view of the above problems in the prior art. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
具体的な技術的解決手段は以下のとおりである。 The specific technical solutions are as follows.
図1に示すように、本実施例の一態様では、坑内ツール本体11、回路収納部12および第1信号伝送モジュール13を含む坑内ツール10を提供し、回路収納部12は、坑内ツール本体11内に設けられ、回路収納部12内には複数の回路モジュール121が設けられ、第1信号伝送モジュール11は、坑内ツール本体11に設けられ、回路モジュール121は、第1信号伝送モジュール13と電気的に接続され、第1信号伝送モジュール13は、第2信号伝送モジュール21と通信して接続するために用いられ、ここでは、第2信号伝送モジュール21は、第1信号伝送モジュール13に適合し、少なくとも1つの回路モジュール121は、回路モジュール121が回路モジュール121に対応する通信信号を受信または送信できるようにする第1キャリア通信制御ユニット122を備える。
As shown in FIG. 1, in one embodiment of the present embodiment, the
なお、本実施例では、第1信号伝送モジュール13は、坑内ツール本体11の内部に設けられた信号伝送モジュールであると理解することができ、第1通信モジュールは、坑内ツール本体11の内部にあり、第2通信モジュールによって外部の端末装置30と通信することができるため、坑内ツール本体11に開口しなくても、坑内ツール本体11内部の回路モジュール121と外部の端末装置30との間で通信を実現する目的を達成することができ、従来技術では、通信ケーブルを取り付けるために回路モジュール121が対応する坑内ツール本体11に通信開口を設ける必要があることに対し、複数の回路モジュール121に複数の通信開口を設ける必要があり、明らかなことに、本願の坑内ツール10には通信開口を設けることを必要とせず、坑内ツール10は使用上の信頼性が高く、使用寿命が長い。
In this embodiment, it can be understood that the first
本実施例の坑内ツール10は、坑内ツール本体11に第1信号伝送モジュール13を設け、例えば第1信号伝送モジュール13を坑内ツール10の内部に設けることができ、坑内ツール10内の回路モジュール121をすべて第1信号伝送モジュール13に接続することによって、坑内ツールにおける回路モジュール121はすべて、第1信号伝送モジュール13及びそれに適合する第2信号伝送モジュール21を介して外部の端末装置30に接続することができる。第2信号伝送モジュール21は、坑内ツール本体11の外部に設けられたモジュールであり、上位コンピュータなどの外部の端末装置30に接続することができる。従来の坑内ツール10は、回路モジュール121毎に、その内部のプロセッサに対してデータ抽出およびプログラムダウンロードを行うための接続口を外壁に設ける必要があるという問題を解決し、坑内ツールがホコリ、スラリーや液体環境での動作のシール性と実用性を保証して、坑内ツールの使用寿命を高める。回路モジュール121に第1キャリア通信制御ユニット122を設けることにより、多くの回路モジュール121において外部との通信を必要とする回路モジュール121を容易で迅速でかつ唯一に見つけることができ、通信接続の速度及び信頼性を向上させることができる。
In the
一実施例では、図2に示すように、第1通信モジュールを容易に取り付けるために、坑内ツール本体11には、前記第1信号伝送モジュール13を取り付けるための取り付け孔111が設けられる。第1信号伝送モジュール13は、坑内ツール本体11の側壁に取り付けることが可能であるが、このようにして坑内ツール本体11の側壁の材料に対する要件が高い。このため、好ましい実施形態として、坑内ツール本体11には、第1信号伝送モジュール13を取り付けるための取り付け孔111が設けられ、これによって第1信号伝送モジュール13を容易に取り付けることができるだけではなく、コストを削減することもできる。取り付け孔111は流体から隔離することができ、坑内ツール10の内部の回路モジュール121が外部のホコリ、スラリーまたは液体から保護することができる。本実施例に係る坑内ツール10は、坑内ツール本体11に取り付け孔111を設けるだけでよく、この取り付け孔111は第1通信モジュールを取り付けることができ、この第1通信モジュールによって坑内ツール10の内部の複数の回路モジュール121は外部の端末装置30と通信でき、従来において、坑内ツール本体11に直接外部インターフェースを設けており、しかも複数の回路モジュール121に対して、坑内ツール10に複数の外部インターフェースを直接開設する必要があり、その結果、坑内ツール10の内部の回路モジュール121は、動作過程において、坑内スラリー等の物質に侵入されやすく、実用性が非常に低く、坑内ツール10の損傷、内部回路モジュール121の損傷、使用寿命の低下等の問題が生じやすい。
In one embodiment, as shown in FIG. 2, in order to easily mount the first communication module, the underground tool
一実施例では、第1信号伝送モジュール13はコンセントであり、コンセントは、第1磁心と第1巻線とを含み、第1磁心が取り付け孔111に取り付けられ、第1巻線は、第1磁心の内壁または表面に巻き付けられ、第1磁心と第1巻線とが、二次巻線を形成する。
In one embodiment, the first
第1信号伝送モジュール13の具体的な構造は、以下の実施形態のうちの1つを採用することができる。
As the specific structure of the first
実施形態1:第1巻線は第1磁心の側壁に立体的に巻き付けられている。 Embodiment 1: The first winding is three-dimensionally wound around the side wall of the first magnetic core.
実施形態2:第1巻線は第1磁心の表面に平面的に巻き付けられている。 Embodiment 2: The first winding is wound in a plane around the surface of the first magnetic core.
設計上の必要に応じて、第1信号伝送モジュール13は、電気信号や通信信号の送受信を容易に行うことができれば、他の構造や形式を採用してもよい。
If necessary in design, the first
一実施例では、坑内ツール10は、電力受信制御ユニット14をさらに備え、電力受信制御ユニット14は、一端が第1信号伝送モジュール13に電気的に接続され、他端が回路モジュール121に電気的に接続され、電力受信制御ユニット14は電気信号の受信を制御するために用いられる。
In one embodiment, the
電力受信制御ユニット14は、例えば、二次側共振補償回路、電力変換回路、信号変調復調リンク、及びコントローラ等の素子を備えていてもよい。二次側巻線が受信した電力は共振補償回路を通ってエネルギ伝送を強化し、電力変換リンクを通じて電力のフィルタリング安定化などの処理を行い、最後に処理した電力を各回路モジュール121に伝送してそれを正常に動作させる。
The power reception control unit 14 may include elements such as a secondary side resonance compensation circuit, a power conversion circuit, a signal modulation / demodulation link, and a controller. The power received by the secondary winding enhances energy transmission through the resonance compensation circuit, performs processing such as power filtering stabilization through the power conversion link, and transmits the last processed power to each
一実施例では、回路収納部12は円筒状であり、坑内ツール本体11を取り囲み、回路収納部12内には回路モジュール121を取り付けるために用いられる複数の取り付け溝が設けられる。取り付け溝の設置で各回路モジュール121を離間させることができ、坑内ツール本体11内に様々なの回路モジュール121をより良好に配置して取り付けるようにする。
In one embodiment, the
本発明の実施例の第2態様は、図5に示すように、信号伝送システムを提供し、信号処理装置20および端末装置30を含み、上記のいずれかに記載の坑内ツール10をさらに含み、信号処理装置20は第2信号伝送モジュール21および制御モジュール22とを備え、第2信号伝送モジュール21は、第1信号伝送モジュール13と非接触的に接続して電気信号および/または通信信号を伝送するために用いられ、制御モジュール22は第2信号伝送モジュール21に電気的に接続され、制御モジュール22内には、第2キャリア通信制御ユニット221が設けられ、制御モジュール22は、端末装置30から送信された通信信号を受信し、通信信号に基づいて、それに対応する回路モジュール121を確定し、かつ第2キャリア通信制御ユニット221の信号伝送チャンネルを、回路モジュール121に対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成することで、第2キャリア通信制御ユニット221は、所定のキャリア通信チャンネルに従って通信信号を、回路モジュール121に対応する第1キャリア通信制御ユニット122に伝送する。
A second aspect of an embodiment of the invention provides a signal transmission system, comprising a
信号処理装置20に第2信号伝送モジュール21を設けることで、坑内ツール中の第1信号伝送モジュール13に適合するように構成され、非接触的接続によって電気信号および/または通信信号を伝送することで、信号処理装置20は坑内ツール10に接続できる。第1キャリア通信制御ユニット122と通信して接続可能な第2キャリア通信制御ユニット221が設けられる制御ユニット22を設けることによって、多くの回路モジュール121において、信号処理装置20との通信が必要な回路モジュール121を容易で迅速、かつ唯一に見つけることができ、この回路モジュール121に対してデータ抽出、プログラムダウンロード等の操作を行うことができる。従来の坑内ツールは、外壁にインターフェースを開設したり、解体したりしないとその内部回路モジュール121に対してデータ転送や配置等の操作を行うことができないという問題を解決し、端末装置30と信号処理装置20と坑内ツール10とを簡単かつ容易に接続することができる。
By providing the second signal transmission module 21 in the
一実施例では、第2信号伝送モジュール21は、第2磁心211と第2巻線212とを備えるプラグであり、第2磁心211はプラグに取り付けられ、第2巻線212は、第2磁心211の外壁または底面に巻き付けられ、第2磁心211と第2巻線212とで一次巻線が形成され、坑内ツール10中の二次巻線と一次巻線は電磁的に結合されて、コンセントとプラグとの非接触的な電気信号および/または通信信号の接続を実現する。
In one embodiment, the second signal transmission module 21 is a plug including a second
第2信号伝送モジュール21は、プラグとして設けられ、コンセント内に容易に差し込んで接続を実現することができ、しかも、第2磁心211及び第2巻線212は、第1信号伝送モジュール13と嵌合可能になるように設けられ、誘導結合による電力伝送技術及びキャリア通信技術を利用して電気信号及び通信信号の送受信を実現し、坑内ツール10の内部の回路モジュール121に電力を供給するとともに、回路モジュール121への構成、プログラムのアップグレードやデータのアップロードなどの動作を実現する。
The second signal transmission module 21 is provided as a plug and can be easily inserted into an outlet to realize a connection, and the second
第1信号伝送モジュール13および第2信号伝送モジュール21の具体的な構造は、以下の実施形態のうちの1つを用いることができる。
As the specific structure of the first
実施例1:第1巻線は第1磁心の内側壁に立体的に巻き付けられ、図3に示すように、第2巻線212は第2磁心211の外側壁に立体的に巻きつけられる。
Example 1: The first winding is three-dimensionally wound around the inner wall surface of the first magnetic core, and as shown in FIG. 3, the second winding 212 is three-dimensionally wound around the outer wall of the second
実施例2:第1巻線は第1磁心の表面に平面的に巻き付けられ、図4に示すように、第2巻線212は第2磁心211の底面に平面的に巻き付けられる。
Example 2: The first winding is wound in a plane around the surface of the first magnetic core, and as shown in FIG. 4, the second winding 212 is wound in a plane around the bottom surface of the second
理解できるように、設計上の必要に応じて、第1信号伝送モジュール13と第2信号伝送モジュール21は、電気信号及び通信信号の送受信を容易に行うことができれば、他の構造または形式を採用することもできる。
As can be understood, the first
一実施例では、第1巻線は、第2巻線212の巻き数と一致する。 In one embodiment, the first winding corresponds to the number of turns of the second winding 212.
一実施例では、コンセントとプラグの両方のうちの一方に接続部材が設けられ、他方には、接合部材が設けられ、接続部材と接合部材を合わせてコンセントとプラグを接続する。ここでは、コンセント上の接続部材または接合部材は、コンセントの、坑内ツール本体11から突出した位置に設けられる。コンセントとプラグにそれぞれ接続部材と接合部材を設置することで、プラグをより強固で、より便利にコンセントの中に差し込むことができるとともに、プラグとコンセントの位置合わせが正確であることを保証する。
In one embodiment, a connecting member is provided on one of both the outlet and the plug, and a joining member is provided on the other, and the connecting member and the joining member are combined to connect the outlet and the plug. Here, the connecting member or the joining member on the outlet is provided at a position of the outlet protruding from the underground tool
好ましい実施形態では、接続部材の具体的な構造は、以下の実施形態のいずれか一つを採用することができる。 In a preferred embodiment, the specific structure of the connecting member may adopt any one of the following embodiments.
実施形態1:接続部材は雌ネジ接続部材を採用し、接合部材は、雄ネジ接続部材である。 Embodiment 1: A female screw connecting member is adopted as the connecting member, and the joining member is a male screw connecting member.
実施形態2:接続部材は留め具を採用し、接合部材は係合溝である。 Embodiment 2: The connecting member employs a fastener, and the joining member is an engaging groove.
実施形態3:接続部材の内部に磁気吸引部材が設けられ、接合部材は、磁気吸引部材に適合する磁石等が設けられる。 Embodiment 3: A magnetic attraction member is provided inside the connecting member, and a magnet or the like suitable for the magnetic attraction member is provided as the joining member.
理解できるように、設計上の必要に応じて、コンセントと外部装置との接続を便利にし、コンセント内部の第1信号伝送モジュール13と外部装置との位置合わせを正確に確保し、電気信号または通信信号の送受信を有効に行うことを確保できれば、接続部材は他の構造や形式を採用してもよい。
As you can understand, if necessary in the design, the connection between the outlet and the external device is convenient, the first
雌ネジ接続部材と雄ネジ接続部材との組み合わせまたは留め具と係合溝との組み合わせによって、プラグとコンセントの位置合わせが正確であることを確保することができ、さらに、第1信号伝送モジュール13と第2信号伝送モジュール21との位置合わせの正確さを確保し、電気信号または通信信号の受信、送信を正確で有効に行うことを確保することができる。
The combination of the female thread connection member and the male thread connection member or the combination of the fastener and the engagement groove can ensure that the position of the plug and the outlet is accurate, and further, the first
理解できるように、設計上の必要に応じて、簡単にプラグとコンセントとの接続を実現でき、第1信号伝送モジュール13と第2信号伝送モジュール21との位置合わせの正確さを確保し、電気信号や通信信号の伝送を有効に行うことができれば、接続部材と接合部材は他の構造或いは形式を採用してもよい。
As you can understand, the connection between the plug and the outlet can be easily realized as needed in the design, the accuracy of the alignment between the first
一実施例では、プラグは不規則な形状であり、コンセントはプラグに合わせた不規則な形状である。コンセントとプラグを、互いに適合させた不規則な形状にすることで、差し込みの堅牢性や巻線間の位置合わせの正確さをさらに確保し、円滑な電力や通信信号の送受信を確保することができる。 In one embodiment, the plug is irregularly shaped and the outlet is irregularly shaped to fit the plug. By making the outlet and plug into an irregular shape that fits each other, it is possible to further ensure the robustness of insertion and the accuracy of alignment between windings, and to ensure smooth power transmission and reception of communication signals. can.
一実施例では、信号処理装置20は、電気信号の送信を制御する電力送信制御ユニット222をさらに備える。
In one embodiment, the
電力伝送制御ユニット222は、例えば、高周波電力変換及び制御モジュール22、一次側同調補償回路、信号変調および復調部材、コントローラ等の素子を備えていてもよい。電力は高周波インバータを介して高周波交流電流に逆変換し、補償回路により送信機構に高周波交番磁場が発生し、交番磁場は伝送媒体(空気、水、油など)を介して一次巻線から二次巻線に直接伝送される。電力送信制御ユニット222内のコントローラは、上位コンピュータからの指令に応じて、一次側同調補償回路を制御して、チャンネル設定や切り替えを実現することができる。このうち、一次巻線と二次巻線は給電方向に基づいて命名されたものである。
The power
本発明の実施例の第3態様では、図6に示すように、上記のいずれか1つの信号伝送システムに適用される信号伝送方法を提供する。ここでは、この方法は、制御モジュール22が端末装置30から送信された通信信号を受信し、通信信号に基づいて通信信号に対応する回路モジュール121を決定するステップと、制御モジュール22は、第2キャリア通信制御ユニット221の通信信号伝送チャンネルを、回路モジュール121に対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成するステップと、第2キャリア通信制御ユニット221は、第2信号伝送モジュール21が第1信号伝送モジュール13に通信信号を送信するように、所定のキャリア通信チャンネルに従って通信信号を第2信号伝送モジュール21に送信するステップと、第1信号伝送モジュール13は、所定のキャリア通信チャンネルに対応する第1キャリア通信制御ユニット122に通信信号を送信するステップと、第1キャリア通信制御ユニット122は、通信信号を受信し、通信信号に基づいて、第1キャリア通信制御ユニット122に対応する回路モジュール121を構成するステップとを含む。
In the third aspect of the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, a signal transmission method applied to any one of the above signal transmission systems is provided. Here, this method includes a step in which the
誘導結合による電力伝送技術とキャリア通信技術を利用して、端末装置30、信号処理装置20及び坑内ツール10の内部回路モジュール121の接続を実現し、動作フロー及びパケットプロトコルを設計することによって、異なる回路モジュール121に異なる通信チャンネルを割り当て、第1キャリア通信制御ユニット122は、第2キャリア通信制御ユニット221と連携してデータパケット伝送を制御し、各回路モジュール121の正常動作に影響を与えない前提で、回路モジュール121への構成、プログラムのアップグレード、およびデータのアップロードを迅速に行うことができる。
It depends on the connection of the
一実施例では、信号伝送方法は、第1キャリア通信制御ユニット122の所定のキャリア通信チャンネルを設定するステップをさらに含む。第1キャリア通信制御ユニット122の所定のキャリア通信チャンネルを設定することで通信信号の対象回路モジュール121は区別される。
In one embodiment, the signal transmission method further comprises the step of setting a predetermined carrier communication channel of the first carrier
一実施例では、信号伝送方法は、回路モジュール121がトランスペアレント伝送データパケットを制御モジュール22に送信し、制御モジュール22が、トランスペアレント伝送データパケットを端末装置30にアップロードするステップとをさらに含む信号伝送方法、および/または、制御モジュール22が端末装置30から送信したトランスペアレント伝送データパケットを受信するステップと、制御モジュール22が、トランスペアレント伝送データパケットを回路モジュール121に送信するステップと、をさらに含む信号伝送方法である。回路モジュール121は、端末装置30との接続を確立した後、トランスペアレント伝送データパケットは、データパケットの伝送を最も高速で行うように設計されている。
In one embodiment, the signal transmission method further comprises a step in which the
本発明の理解を容易にするために、以下、上述した坑内ツール、信号伝送システム、および信号伝送方法についてさらに詳細に説明する。 In order to facilitate the understanding of the present invention, the above-mentioned underground tools, signal transmission systems, and signal transmission methods will be described in more detail below.
本実施例の例としての坑内ツール10及び信号伝送システムは、誘導結合による電力伝送技術及びキャリア通信技術を利用して、坑内ツール10の外壁に取り付け孔111を設け、取り付け孔111は、第1信号伝送モジュール13を取り付けるために用いられる。第1信号伝送モジュール13はコンセントである。信号伝送システムの信号処理装置20には第2信号伝送モジュール21が設けられており、第2信号伝送モジュール21はプラグであり、プラグはコンセントのサイズに合わせて、プラグはコンセントに固定することができる。
The
プラグ内部の一次巻線は、ケーブルを介して外部の制御モジュール22に接続されており、制御モジュール22の内部には、電力送信制御ユニット222、第2キャリア通信制御ユニット221の2つのユニットがある。制御モジュール22はさらに2つのインターフェースを有し、1つは制御モジュール22と坑内ツール回路の給電源である給電インターフェースであり、もう1つは通信インターフェースであり、これはシリアルポートまたはUSBインターフェースであり、端末装置30に接続することができる。端末装置30には、制御モジュール22の内部の第2キャリア通信制御ユニット221を配置してもよく、坑内ツールの内部の回路モジュール121の配置、データの読み出し、プログラムアップグレード等の機能を有することができるソフトウェアがセットとなって搭載されている。第2キャリア通信制御ユニット221は、端末装置30の制御によりキャリア通信のチャンネルを調節することができる。キャリア通信のチャンネルは周波数を調節することで制御することができ、位相調節などの他の方式で制御することも可能である。
The primary winding inside the plug is connected to the
坑内ツール10のコンセント内には、第1磁心と第1巻線とからなる環状巻線が二次巻線として設けられており、信号処理装置20のプラグ内にも、第2磁心211と第2巻線212とからなる環状巻線が一次巻線として設けられており、第1巻線と第2巻線212との巻き数は一致している。
An annular winding composed of a first magnetic core and a first winding is provided as a secondary winding in the outlet of the
二次巻線は、電力受信制御ユニット14と接続され、電力受信制御ユニット14は坑内ツール内の各回路モジュール121に電力を供給する。一旦、電力が誘導結合巻線を介して電力受信制御ユニット14に供給されると、すべての回路モジュール121に電力が供給される。電力受信制御ユニット14は、坑内ツール本体11内の回路モジュール121に接続される別のインターフェースを有し、このインターフェースは、変調信号を有する波形である誘導巻線内の波形を伝送する。
The secondary winding is connected to the power reception control unit 14, which supplies power to each
各回路モジュール121には、信号変調および復調を行うための第1キャリア通信制御ユニット122が設けられる。各回路モジュール121にマッチングする第1キャリア通信制御ユニット122の信号変調復調チャンネルは、信号の対象回路モジュール121を区別するために唯一である第1キャリア通信制御ユニット122は、信号の変調復調に加えて、回路モジュール121の内部のプロセッサに接続可能な信号に変換することができ(伝送ポートタイプとデータパケット構造などを含む)、この接続インターフェースはシリアルポート、 SPI、 CAN、 I2Cなどである。
Each
回路モジュール121の内部のプロセッサはシングルチッププロセッサ、ARMチップ或いはFPGAチップであり、IAP(In-Application Programming)をサポートし、即ちプロセッサはシステムの中で新しいコードを獲得し、そして自分で改めてプログラミングすることができる。各回路モジュール121の間には通信接続関係があり、電源が投入された直後には、各回路モジュール121が予め設定されたプログラムに従って実行され、互いに通信接続が行われる。
The processor inside the
各回路モジュール121に搭載された第1キャリア通信制御ユニット122は、すべて同一のバスに接続されていることに相当する。異なる変調特徴により、異なる回路モジュール121へのアドレッシングを実現する。
The first carrier
例示的に、本実施形態の信号伝送方法におけるデータパケットは、図7に示すように、 Illustratively, the data packet in the signal transmission method of the present embodiment is as shown in FIG.
TYPEがデータパケットタイプであり、LENはMESSAGE長さであり、MESSAGEはデータパケットの内容であり、TYPEの値によっては、MESSAGEの内容が異なる。 TYPE is a data packet type, LEN is a MESSAGE length, MESSAGE is the content of a data packet, and the content of MESSAGE differs depending on the value of TYPE.
TYPE値がAの場合、データパケットがトランスペアレント伝送データパケットであることを示し、制御モジュール22は受信した後、直接転送し、解析処理を行わない。
When the TYPE value is A, it indicates that the data packet is a transparent transmission data packet, and after receiving the data packet, the
TYPE値はBの場合、データパケットがコンフィギュレーションデータパケットであることを示し、制御モジュール22は受信後、MESSAGE中の内容を解析し、制御モジュール22の該当部分を構成する必要がある。
When the TYPE value is B, it indicates that the data packet is a configuration data packet, and after receiving the data packet, the
坑内ツール10から端末装置30に送送信されるパケットはすべてTYPE=Aのトランスペアレント伝送データパケットである。制御モジュール22は、受信後、直接端末装置30に転送される。
All packets transmitted and transmitted from the
本実施例の例における非接触型電力および通信信号伝送方法の動作手順は、以下の通りである。 The operating procedure of the non-contact power and communication signal transmission method in the example of this embodiment is as follows.
1、すべての坑内ツール本体11の内部の回路モジュール121に、指定された所定のキャリア通信チャンネルを割り当て、例えば、回路モジュール1にはChannel1、回路モジュール2にはlChannel2、以下同様に、回路モジュールiにはChanneliを割り当てる。これらのチャンネル割り当ては組み立て前に手配されており、端末装置30はこの割り当て状況を知っている。
1. Allocate a designated carrier communication channel to the
2、制御モジュール22は給電部材に接続され、制御モジュール22は端末装置30に接続される。
2. The
3、すべての回路モジュール121をポーリングし、すべて接続できるかどうかを確認する。
3. Poll all
端末装置30は、ポーリング指令を送信すると、ポーリング指令は、時間間隔T1で、それぞれ以下のステップを行う。
When the
1)端末装置30は、コンフィギュレーションデータパケットを送信し、制御モジュール22は、Channeliとして構成され、第2キャリア通信制御ユニット221は、選択された回路モジュール121に従って、対応する通信チャンネルとして構成される。構成操作が完了すると、第1キャリア通信制御ユニット122は、端末装置30に構成完了通知パケットを送信する。端末装置30は受信すると、次のステップに進むことができると促す。T2(10ms-60ms)内に構成が完了しない場合は、構成エラーアラームERROR1と促す。次の回路モジュール121へ直接問い合わせる。
1) The
2)端末装置30は問い合せオンラインパケット(トランスペアレント伝送データパケット)を送信し、T3時間待ち、T3時間以内にオンライン返信パケットが受信されなければ、対応する回路モジュール121と通信が失われたと考えられる。端末装置30はERROR2のアラームを発する。
2) If the
3)T2時間以内にオンライン返信パケットを受信すると、次の回路モジュール121のオンライン照会ステップ、すなわちi+1に進み、ステップ1に戻る)。
3) When the online reply packet is received within T2 hours, the process proceeds to the next online inquiry step of the
回路モジュール121の観点から見ると、すべての回路モジュール121は、動作モードと待機モードの2つのモードを有する。電源投入後、まず運転モードに入る。端末装置30からの問合せオンラインパケット(トランスペアレント伝送データパケット)を受信すると、待機モードに入り、端末装置30にオンライン返信パケット(ランスペアレント伝送データパケット)を送信する。
From the point of view of the
ポーリング後にすべての回路モジュール121を接続できる場合は、次のステップに進む。
If all
4、操作の対象、即ち、坑内ツール10のいずれかの回路モジュール121を選択する。端末装置30は、コンフィギュレーションデータパケットを送信し、制御モジュール22は、Channeliとして構成され、第2キャリア通信制御ユニット221は、選択された回路モジュール121に従って、対応する通信チャンネルとして構成される。例えば、選択された回路モジュール121が番号aである場合、キャリア通信チャンネルはChannelaとして構成される。構成操作が完了すると、第1キャリア通信制御ユニット122は、端末装置30に構成完了通知パケットを送信する。端末装置30は受信すると、次のステップに進むことができると促す。T2(10ms-60ms)内に構成が完了しない場合は、構成エラーアラームERROR1と促す。
4. Select the target of operation, that is, the
5、操作のタイプに応じて、異なるデータパケットを送信する。(このステップにおけるデータパケットはすべてトランスペアレント伝送データパケットである) 5. Send different data packets depending on the type of operation. (All data packets in this step are transparent transmission data packets)
1)次の手順でログデータを読み込む。 1) Read the log data according to the following procedure.
読み出し要求を開始し、端末装置30は回路モジュール121に送信する。
The read request is started and the
データの全長をアップロードし、回路モジュール121は端末装置30に送信する。
The entire length of the data is uploaded, and the
長さ読み出し及び位置読み出しの要求を開始し、端末装置30は、回路モジュール121に送信する。
The request for length read and position read is started, and the
データパケット化状況をアップロードし、回路モジュール121は端末装置30に送信する。
The data packetization status is uploaded, and the
読み出し確認要求を開始し、端末装置30は、回路モジュール121に送信する。
The read confirmation request is started, and the
伝送データをパケット化する。 Packet the transmission data.
2)以下の手順に従ってパラメータを構成する。 2) Configure the parameters according to the following procedure.
構成指令を開始し、端末装置30は回路モジュール121に送信する。
The configuration command is started and the
回路モジュール121は受信した後に構成する。
The
構成完了/失敗確認パケットは、回路モジュール121は端末装置30に送信する。
The
3)次の手順に従って、アップグレードプログラムパケットをダウンロードしてアップグレードする。 3) Follow the steps below to download and upgrade the upgrade program packet.
プログラムアップグレード要求を開始し、端末装置30は回路モジュール121に送信する。
The program upgrade request is started, and the
回路モジュール121は受信すると、返信パケットを返し、回路モジュール121は端末装置30に送信する。
Upon receiving the
端末装置30はプログラムアップグレードパケットの全長とパケット化状況を送信し、端末装置30は回路モジュール121に送信する。
The
確認パケットを送信し、回路モジュール121は端末装置30に送信する。
The confirmation packet is transmitted, and the
端末装置30は、番号順にプログラムアップグレードパケットを送信し、回路モジュール121はアップグレードパケットを受信し、端末装置30に受信確認パケットを送信する。
The
回路モジュール121は、完全パケットを受信し、端末装置30にプログラムアップグレード準備完了の指令を送信する
The
端末装置30は、プログラムアップグレード準備完了の指令を受信した後、回路モジュール121にアップグレード開始の指令を送信する。
After receiving the program upgrade preparation completion command, the
回路モジュール121は、アップグレード開始の指令を受信した後、プログラムのアップグレードを開始する。この段階では、端末装置30からのデータパケットはすべて受信せず、アップグレードが完了すると、端末装置30にオンラインパケットを送信する。
The
操作が終了すると、別のチャンネルに切り替えて、他の回路モジュール121に対して以上の3つの操作を行うことができる。操作を停止するには、電源をオフにして終了することができる。
When the operation is completed, the channel can be switched to another channel and the above three operations can be performed on the
回路モジュール121には、動作モードと待機モードの2つのモードがある。2つのモード間の切り替えは、端末装置30からプラグによって送信された切り替え指令で行われる。これにより、回路モジュール121の本来の機能に影響を与えることなく、待機モードになってからも、アップグレード/構成/データ読み出しなどの動作を迅速に行うことができる。対応する回路モジュール121は、端末装置30との接続を確立した後、トランスペアレント伝送パケットは、データパケットの伝送を最も高速に実現することができるように設計されている。
The
本発明に記載されていない箇所は従来技術を採用または参考にすれば可能である。 Parts not described in the present invention can be made by adopting or referring to the prior art.
以上、本発明の典型的な実施形態に過ぎないが、本発明の保護範囲はこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明が開示した技術的範囲において、その種々の変化または代替を容易に想定することが可能であり、これらは本発明の保護範囲に含まれるものである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に準じるものとする。 The above is merely a typical embodiment of the present invention, but the scope of protection of the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art can make various changes within the technical scope disclosed by the present invention. Alternatively, alternatives can be easily envisioned and are within the scope of the invention. Therefore, the scope of protection of the present invention shall be in accordance with the scope of claims.
本説明の説明では、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「円周方向」などで示される方位または位置関係は、図面に基づく方位または位置関係であり、単に本発明を説明したり説明を容易にするためのものにすぎず、本明細書に記載される装置または素子が特定の方位を有したり、特定の方位で構成され、操作されなければならないと示しまたは暗示するものではないため、本発明を制限するものとして理解することはできない。 In the description of this description, the terms "center", "vertical", "horizontal", "length", "width", "thickness", "top", "bottom", "front", "rear" , "Left", "Right", "Vertical", "Horizontal", "Top", "Bottom", "Inside", "Outside", "Clockwise", "Counterclockwise", "Axial", " The orientation or positional relationship indicated by "radial direction", "circumferential direction", etc. is an orientation or positional relationship based on the drawings, and is merely for explaining or facilitating the description of the present invention. It is not understood as limiting the invention as it does not imply or imply that the device or element described in this document has a particular orientation or is configured and must be operated in a particular orientation. Can not.
また、用語「第1」、「第2」は説明するためのものだけであるが、相対的重要性を提示や暗示する、または指示した技術特徴の数量を暗示的に指定するように理解すべきではない。そこで、「第1」、「第2」で限定された特徴は、一つ以上の該特徴を明確的や暗示的に含むことができる。本発明に関する説明では、「複数」とは、別に明確で具体的に限定したものを除き、二つ以上を表す。 Also, the terms "first" and "second" are for illustration purposes only, but are understood to imply or imply relative importance or to imply the quantity of technical features indicated. Should not be. Therefore, the features limited by the "first" and "second" can include one or more of the features clearly or implicitly. In the description of the present invention, "plural" means two or more, except for those that are clearly and specifically limited.
本発明において、別途に明確な規定と限定がない限り、用語「取り付ける」、「互いに接続する」、「接続する」、「固定する」などの用語の意味は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、或いは一体的な接続でも可能であり、機械的な接続であってもよいし、電気的な接続であってもよいし、通信によるものであってもよいし、直接接続であってもよいし、中間媒体によって間接的に接続されてもよいし、2つの素子内部の連通または2つの素子の相互作用関係であってもよい。。当業者であれば、本発明における上記用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解することができる。 In the present invention, the meanings of terms such as "attach", "connect to each other", "connect", and "fix" should be broadly understood unless otherwise specified and limited. For example, it may be a fixed connection, a detachable connection, or an integrated connection, it may be a mechanical connection, it may be an electrical connection, or it may be a communication. It may be directly connected, may be indirectly connected by an intermediate medium, may be a communication inside two elements, or may be an interaction relationship between two elements. .. Those skilled in the art can understand the specific meanings of the above terms in the present invention according to specific circumstances.
本発明においては、特に明示的な規定および限定がない限り、第1特徴は、第2特徴の「上」または「下」にあることは、第1および第2特徴に直接接触することを含んでもよいし、第1および第2特徴は、直接接触ではなく、それらの間の別の特徴によって接触することを含んでもよい。さらに、第1特徴は、第2特徴の「上」、「上方」、または「上面」にあることは、第1特徴が第2特徴の直上と斜め上にあるか、ただ第1特徴の水平高さが第2特徴より高いのみを示すことを含む。第1特徴が第2特徴の「下」、「下方」、または「下面」にあることは、第1特徴が第2特徴の直下と斜め下にあるか、ただ第1特徴の水平高さが第2特徴より低いのみを示すことを含む。 In the present invention, unless otherwise specified and limited, the fact that the first feature is "above" or "below" the second feature includes direct contact with the first and second features. The first and second features may include contact by another feature between them rather than direct contact. Further, that the first feature is "above", "above", or "top" of the second feature means that the first feature is directly above and diagonally above the second feature, or just horizontal of the first feature. It includes showing that the height is only higher than the second feature. The fact that the first feature is "below", "below", or "bottom surface" of the second feature means that the first feature is directly below and diagonally below the second feature, or just the horizontal height of the first feature. Includes showing only lower than the second feature.
上述した開示は、本発明の異なる構造を実現するために、多くの異なる実施形態または例を提供する。本発明の開示を簡略化するために、以上の記載では、特定例の部材及び設定について説明した。もちろん、これらは単なる例であり、本発明を限定することを目的とするものではない。さらに、本発明は、種々の例において参照数字および/または参照アルファベット文字を繰り返すことができるが、このような繰り返しは、簡略化および明確化を目的とし、それ自身は、論じている種々の実施形態および/または設定間の関係を指示しない。また、本発明は、様々な特定のプロセスおよび材料の例を提供するが、当業者は、他のプロセスおよび/または他の材料の使用を意識することができる。 The disclosures described above provide many different embodiments or examples to realize the different structures of the invention. In order to simplify the disclosure of the present invention, the members and settings of the specific examples have been described in the above description. Of course, these are merely examples and are not intended to limit the invention. In addition, the invention may repeat reference digits and / or reference alphabet letters in various examples, such repetitions for the purpose of simplification and clarification, and the various practices that themselves are discussing. Does not indicate the relationship between forms and / or settings. The present invention also provides examples of various specific processes and materials, but those skilled in the art can be aware of the use of other processes and / or other materials.
10-坑内ツール、
20-信号処理設備、
30-端末設備
11-坑内ツール本体、
12-回路収納部、
13-第1信号伝送モジュール、
14-電力受信制御ユニット、
111-取り付け孔、
121-回路モジュール、
122-第1キャリア通信制御ユニット
21-第2信号伝送モジュール、
22-制御モジュール
211-第2磁心、
212-第2巻線、
221-第2キャリア通信制御ユニット、
222-電力送信制御ユニット。
10-Underground tool,
20-Signal processing equipment,
30-Terminal equipment 11-Underground tool body,
12-Circuit compartment,
13-1st signal transmission module,
14-Power reception control unit,
111-Mounting hole,
121-Circuit module,
122-1st carrier communication control unit 21-2nd signal transmission module,
22-Control module 211-Second magnetic core,
212-2nd winding,
221-Second carrier communication control unit,
2222-Power transmission control unit.
Claims (10)
坑内ツール本体と、
回路収納部であって、前記回路収納部は前記坑内ツール本体内に設けられ、前記回路収納部内には複数の回路モジュールが設けられるものと、
第1信号伝送モジュールであって、前記第1信号伝送モジュールは前記坑内ツール本体に設けられ、前記回路モジュールは、前記第1信号伝送モジュールと電気的に接続され、前記第1信号伝送モジュールは、第2信号伝送モジュールと通信して接続するために用いられ、前記第2信号伝送モジュールは、前記第1信号伝送モジュールに適合するものとを含み、
少なくとも1つの前記回路モジュールは第1キャリア通信制御ユニットを備え、前記第1信号伝送モジュールによって、前記回路モジュールが、前記回路モジュールに対応する通信信号を受信または送信することができることを特徴とする坑内ツール。 It ’s an underground tool,
Underground tool body and
A circuit accommodating portion, wherein the circuit accommodating portion is provided in the underground tool main body, and a plurality of circuit modules are provided in the circuit accommodating portion.
A first signal transmission module, the first signal transmission module is provided in the underground tool main body, the circuit module is electrically connected to the first signal transmission module, and the first signal transmission module is Used to communicate and connect to a second signal transmission module, the second signal transmission module includes those compatible with the first signal transmission module.
The at least one circuit module includes a first carrier communication control unit, and the first signal transmission module allows the circuit module to receive or transmit a communication signal corresponding to the circuit module. tool.
前記取り付け孔に取り付けられる第1磁心と、
前記第1磁心の内壁または表面に巻き付けられる第1巻線とを含み、前記第1磁心と前記第1巻線とで二次巻線が形成されることを特徴とする請求項2に記載の坑内ツール。 The first signal transmission module is an outlet, and the outlet is
The first magnetic core attached to the mounting hole and
2. The second aspect of the present invention, wherein the first winding is wound around the inner wall or the surface of the first magnetic core, and the secondary winding is formed by the first magnetic core and the first winding. Underground tool.
電力受信制御ユニットをさらに備え、前記電力受信制御ユニットは、一端が前記第1信号伝送モジュールに電気的に接続され、他端が前記回路モジュールに電気的に接続され、前記電力受信制御ユニットは電気信号の受信を制御するために用いられることを特徴とする請求項1に記載の坑内ツール。 The underground tool
The power reception control unit is further provided, one end of which is electrically connected to the first signal transmission module and the other end of which is electrically connected to the circuit module, and the power reception control unit is electrically connected. The underground tool according to claim 1, wherein the underground tool is used to control the reception of a signal.
前記信号処理装置は、
前記第1信号伝送モジュールと非接触的に接続して電気信号および/または通信信号を伝送するために用いられる第2信号伝送モジュールと、
制御モジュールとを含み、前記制御モジュールは前記第2信号伝送モジュールに電気的に接続され、前記制御モジュール内には、第2キャリア通信制御ユニットが設けられ、
前記制御モジュールは、前記端末装置から送信された通信信号を受信し、前記通信信号に基づいて、それに対応する回路モジュールを確定し、かつ前記第2キャリア通信制御ユニットの信号伝送チャンネルを、前記回路モジュールに対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成することで、前記第2キャリア通信制御ユニットは、前記所定のキャリア通信チャンネルに従って前記通信信号を、前記回路モジュールに対応する第1キャリア通信制御ユニットに伝送することを特徴とする信号伝送システム。 A signal transmission system including a signal processing device and a terminal device, further comprising the underground tool according to any one of claims 1 to 4.
The signal processing device is
A second signal transmission module used for non-contactly connecting to the first signal transmission module to transmit an electric signal and / or a communication signal.
The control module includes a control module, the control module is electrically connected to the second signal transmission module, and a second carrier communication control unit is provided in the control module.
The control module receives a communication signal transmitted from the terminal device, determines a circuit module corresponding to the communication signal based on the communication signal, and sets the signal transmission channel of the second carrier communication control unit to the circuit. By configuring as a predetermined carrier communication channel corresponding to the module, the second carrier communication control unit transmits the communication signal to the first carrier communication control unit corresponding to the circuit module according to the predetermined carrier communication channel. A signal transmission system characterized by
前記第2磁心は前記プラグに取り付けられ、
前記第2巻線は、前記第2磁心の外壁または底面に巻き付けられ、前記第2磁心と前記第2巻線とで一次巻線が形成され、
前記坑内ツール中の二次巻線と前記一次巻線は電磁的に結合されて、コンセントと前記プラグとの非接触的な電気信号および/または通信信号の接続を実現することを特徴とする請求項5に記載の信号伝送システム。 The second signal transmission module is a plug including a second magnetic core and a second winding.
The second magnetic core is attached to the plug and
The second winding is wound around the outer wall or the bottom surface of the second magnetic core, and the primary winding is formed by the second magnetic core and the second winding.
A claim characterized in that the secondary winding and the primary winding in the underground tool are electromagnetically coupled to provide a non-contact electrical and / or communication signal connection between the outlet and the plug. Item 5. The signal transmission system according to Item 5.
前記コンセント上の接続部材または接合部材は、前記コンセントの、前記坑内ツール本体から突出した位置に設けられることを特徴とする請求項6に記載の信号伝送システム。 A connecting member is provided on one of both the outlet and the plug, and a joining member is provided on the other, and the connecting member and the joining member are combined to connect the outlet and the plug.
The signal transmission system according to claim 6, wherein the connecting member or the joining member on the outlet is provided at a position of the outlet so as to protrude from the main body of the underground tool.
前記接続部材は留め具であり、前記接合部材は係合溝であることを特徴とする請求項7に記載の信号伝送システム。 The connecting member is a female screw connecting member, and the joining member is a male screw connecting member, or
The signal transmission system according to claim 7, wherein the connecting member is a fastener, and the joining member is an engaging groove.
電気信号の送信を制御するための電力送信制御ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の信号伝送システム。 The signal processing device is
The signal transmission system according to claim 5, further comprising a power transmission control unit for controlling transmission of an electric signal.
制御モジュールが端末装置から送信された通信信号を受信し、前記通信信号に基づいて前記通信信号に対応する回路モジュールを決定するステップと、
前記制御モジュールは、第2キャリア通信制御ユニットの通信信号伝送チャンネルを、前記回路モジュールに対応する所定のキャリア通信チャンネルとして構成するステップと、
前記第2キャリア通信制御ユニットは、前記第2信号伝送モジュールが第1信号伝送モジュールに前記通信信号を送信するように、前記所定のキャリア通信チャンネルに従って前記通信信号を第2信号伝送モジュールに送信するステップと、
前記第1信号伝送モジュールは、前記所定のキャリア通信チャンネルに対応する第1キャリア通信制御ユニットに前記通信信号を送信するステップと、
前記第1キャリア通信制御ユニットは、前記通信信号を受信し、かつ前記通信信号に基づいて、前記第1キャリア通信制御ユニットに対応する回路モジュールを構成するステップとを含むことを特徴とする信号伝送方法。 A signal transmission method applied to the signal transmission system according to any one of claims 5 to 9.
A step in which the control module receives a communication signal transmitted from the terminal device and determines a circuit module corresponding to the communication signal based on the communication signal.
The control module includes a step of configuring the communication signal transmission channel of the second carrier communication control unit as a predetermined carrier communication channel corresponding to the circuit module.
The second carrier communication control unit transmits the communication signal to the second signal transmission module according to the predetermined carrier communication channel so that the second signal transmission module transmits the communication signal to the first signal transmission module. Steps and
The first signal transmission module includes a step of transmitting the communication signal to the first carrier communication control unit corresponding to the predetermined carrier communication channel.
The first carrier communication control unit receives the communication signal and includes a step of forming a circuit module corresponding to the first carrier communication control unit based on the communication signal. Method.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010327954.9A CN111510177B (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Downhole tool, signal transmission system and signal transmission method |
CN202010327954.9 | 2020-04-23 | ||
PCT/CN2020/092885 WO2021212605A1 (en) | 2020-04-23 | 2020-05-28 | Underground tool, signal transmission system, and signal transmission method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022527419A true JP2022527419A (en) | 2022-06-02 |
JP7159360B2 JP7159360B2 (en) | 2022-10-24 |
Family
ID=71876367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020573392A Active JP7159360B2 (en) | 2020-04-23 | 2020-05-28 | Underground tool, signal transmission system and signal transmission method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7159360B2 (en) |
CN (1) | CN111510177B (en) |
AU (1) | AU2020389478A1 (en) |
WO (1) | WO2021212605A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115664053B (en) * | 2022-12-27 | 2023-05-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | Underground electric energy and signal wireless transmission method and device based on electromagnetic coupling |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060214814A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore communication system |
JP2006525661A (en) * | 2003-05-02 | 2006-11-09 | リンプキン,ジョージ,アラン | Equipment for supplying energy to loads and related systems |
US20070063865A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore telemetry system and method |
JP2008501078A (en) * | 2004-05-28 | 2008-01-17 | シュラムバーガー ホールディングス リミテッド | System and method using optical fiber for coiled tubing |
JP2009134191A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mie Denshi Kk | Display device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7720323B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-05-18 | Schlumberger Technology Corporation | High-temperature downhole devices |
CN100538017C (en) * | 2006-04-25 | 2009-09-09 | 深圳威迪泰通信技术有限公司 | Mine safety early warning and rescue information systems |
CN100466521C (en) * | 2006-04-30 | 2009-03-04 | 徐州华讯科技有限公司 | Flame-proof and intrinsically safe type industrial Ethernet ring exchanger for mine |
CN101141537A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-12 | 邸永春 | Digital miner system and method for down-hole of coal mine |
CN103485766B (en) * | 2012-06-08 | 2016-12-14 | 中国石油天然气集团公司 | Signal wireless two-way transmitting device between main shaft and kink in the rotary steering bottom hole assembly of a kind of down-hole |
EA201591061A1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-09-30 | Иволюшн Енджиниринг Инк. | METHOD AND DEVICE OF COAXIAL COMPOUND COMPOUNDS |
CN103248398B (en) * | 2013-05-30 | 2015-04-15 | 湘潭大学 | Mine multi-service communication system |
CN205081780U (en) * | 2015-07-24 | 2016-03-09 | 浙江国友通讯科技股份有限公司 | Portable intelligent terminal for mine |
CN105756671B (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-05 | 北京金科龙石油技术开发有限公司 | A kind of wireless two-way information carrying means for Oil/gas Well |
CN206432999U (en) * | 2016-12-09 | 2017-08-22 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | Under-well bi-directional communication device |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010327954.9A patent/CN111510177B/en active Active
- 2020-05-28 WO PCT/CN2020/092885 patent/WO2021212605A1/en active Application Filing
- 2020-05-28 AU AU2020389478A patent/AU2020389478A1/en not_active Abandoned
- 2020-05-28 JP JP2020573392A patent/JP7159360B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006525661A (en) * | 2003-05-02 | 2006-11-09 | リンプキン,ジョージ,アラン | Equipment for supplying energy to loads and related systems |
JP2008501078A (en) * | 2004-05-28 | 2008-01-17 | シュラムバーガー ホールディングス リミテッド | System and method using optical fiber for coiled tubing |
US20060214814A1 (en) * | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore communication system |
US20070063865A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore telemetry system and method |
JP2009134191A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mie Denshi Kk | Display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111510177A (en) | 2020-08-07 |
AU2020389478A1 (en) | 2021-11-11 |
CN111510177B (en) | 2020-12-22 |
WO2021212605A1 (en) | 2021-10-28 |
JP7159360B2 (en) | 2022-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8369785B2 (en) | Adapter for physically interfacing between an accessory and a device | |
RU2458323C2 (en) | Cable circuitry with digital signal processing | |
CN100474182C (en) | Device for the transmission of data and portable electronic unit and field unit for the same | |
RU2434270C2 (en) | Interfacing unit (versions) and method, for communication between computer and field device | |
US20090271013A1 (en) | Monitor socket, monitor system and control method thereof | |
CN102201843B (en) | Communication device, communication method and communication system | |
JP2010183705A (en) | Method of testing power transmission apparatus or power receiving apparatus, power transmission apparatus, power receiving apparatus and non-contact power transmission system | |
KR20190019163A (en) | Driver system for light emitting device | |
US20090075594A1 (en) | Communication apparatus, communication method, and computer program for controlling communication apparatus | |
US9613230B2 (en) | Plug part for forming a plug-in connection | |
US20090121846A1 (en) | Systems and methods for coupling power line control signals | |
JP2022527419A (en) | Underground tools, signal transmission systems and signal transmission methods | |
US20080189456A1 (en) | Method and apparatus for serial bus communication | |
JP5351251B2 (en) | System and method for efficient association of power outlets and devices | |
CN103105833A (en) | Methods and systems for programming an electric machine | |
JP2019075081A (en) | Using short-range wireless connectivity to transmit data from valve assembly | |
CN105633738A (en) | Socket | |
US9343861B2 (en) | Communication module adaptor | |
CN108702830B (en) | Peripheral device, system including peripheral device and method | |
WO2021208205A1 (en) | Non-contact connector, signal processing method, and storage medium | |
US20210336653A1 (en) | Contactless poe connector and contactless poe connection system | |
CN218782508U (en) | Laser projection device | |
JP2020518214A (en) | Non-contact inductive energy transmission device and method of operating the device | |
CN205405227U (en) | Programmable logic controler centralized control device and system | |
JP5332595B2 (en) | Power transmission device and method for testing power transmission device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201228 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201228 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20201228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220826 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220927 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221012 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7159360 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |