RU2143176C1 - Способ передачи и приема забойной информации - Google Patents
Способ передачи и приема забойной информации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143176C1 RU2143176C1 RU98123531A RU98123531A RU2143176C1 RU 2143176 C1 RU2143176 C1 RU 2143176C1 RU 98123531 A RU98123531 A RU 98123531A RU 98123531 A RU98123531 A RU 98123531A RU 2143176 C1 RU2143176 C1 RU 2143176C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- duration
- binary code
- transmission
- transmitting
- key element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к информационно-измерительной технике для передачи информации из забоя при бурении нефтяных или газовых скважин и при их освоении. Технический результат заключается в повышении помехозащищенности передачи информационного сигнала по одной линии связи с током питания. Сущность изобретения: обеспечивают независимость среднего значения тока питания от информационного сигнала путем формирования сигнала последовательностью импульсов периодических выключений ключевого элемента длительностью τ и периодом следования Т, так что
где τ0 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; τ1 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода; Т0 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; T1 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода, причем время передачи "единицы" и "нуля" одинаково, а синхрослова кодируют поочередно прямым и инверсным двоичными кодами. 4 ил.
где τ0 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; τ1 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода; Т0 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; T1 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода, причем время передачи "единицы" и "нуля" одинаково, а синхрослова кодируют поочередно прямым и инверсным двоичными кодами. 4 ил.
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике для передачи информации из забоя при бурении нефтяных или газовых скважин и при их освоении.
Известен способ передачи и приема информации по двухпроводной линии связи, в котором измеряемую информацию кодируют параллельным кодом, затем преобразуют в последовательный код, формируют последовательность синхроимпульсов, которыми наполняют последовательный код, передают его по двухпроводной линии связи, а затем преобразуют в параллельный (см., например, а.с. 1767511 кл. G 08 C 19/28 опубл. 1992).
Необходимость постоянной передачи синхроимпульсов делает этот способ плохо помехозащищенным.
Наиболее близким способом передачи и приема информации является способ, в котором формируют параллельный двоичный код, кодируют синхрослово, преобразуют в последовательный двоичный код, для достоверности передачи вводят проверочные символы, передачу осуществляют циклически, а затем выделяют синхрослова и декодируют (см. например, а.с. 1583953 кл. G 08 C 19/28, опубл. 1990).
Недостаток этого способа заключается в том, что синхрослово остается общим для всех блоков сообщения, что в ряде случаев, в частности при медленном обновлении информации, снижает помехозащищенность способа передачи.
Целью изобретения является повышение помехозащищенности передачи сигналов по одной линии связи с током питания.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, основанном на преобразовании сигналов с датчиков в последовательный двоичный код и кодировании синхрослова кодирующим блоком, установленным на передающей стороне, циклической передаче кодированных информационных сигналов при помощи ключевого элемента и приеме их с выделением синхрослова и декодирования на приемной стороне, обеспечивают независимость среднего значения тока питания от информационного сигнала путем формирования последнего последовательностью периодических выключений ключевого элемента на время τ и периодом следования T, так что
где τo - длительность выключения ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; τ1 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода; T0 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; T1 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода.
где τo - длительность выключения ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; τ1 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода; T0 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода; T1 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода.
Причем время передачи "единицы" и "нуля" двоичного кода одинаково, а синхрослова кодируют поочередно прямым и инверсным двоичным кодом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена временная последовательность включений и выключений ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода, на фиг. 2 - временная последовательность включений и выключений ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода, на фиг. 3 - временная последовательность передачи кадров, на фиг. 4 - схема устройства передачи и приема информации, реализующая заявленный способ.
В основе способа передачи и приема информации с забоя скважины лежит время-импульсный метод кодирования. Для этого информацию, снятую с датчиков, установленных на забое скважины, преобразуют в последовательный двоичный код а каждый бит этого кода передается последовательностью импульсов. При этом задают длительность импульсов τo - нулевого и τ1 - единичного битов и их период следования T0 и T1 так, чтобы соблюдалось условие постоянства скважности
и условие одинаковой длительности бита "1" и "0", т.е. N0T0 = N1T1, где N0 -число импульсов τ в бите "0", N1 - число импульсов в бите "1".
и условие одинаковой длительности бита "1" и "0", т.е. N0T0 = N1T1, где N0 -число импульсов τ в бите "0", N1 - число импульсов в бите "1".
Объем информации со всех датчиков представляет информационный кадр. Между кадрами вставляются синхрослова, маркирующие начало (или конец) кадра. Одинаковая длительность единичных и нулевых битов т.е. соотношение N0T0 = N1T1, обеспечивает неизменную фиксированную длительность кадра, а также всех информационных слов, содержащихся в нем.
Кодирование синхрослова осуществляют чередуя прямой и инверсный двоичный код от кадра к кадру. Затем последовательный двоичный код в виде временной последовательности импульсов тока непрерывно передают по линии связи.
На приемной стороне принимают кодированный сигнал, выделяют синхрослова и декодируют.
Устройство содержит (см. фиг. 4) забойную 1 и приемную 2 части, соединенные линией связи 3, которая представляет собой геофизический кабель.
Забойная часть 1 содержит входной стабилизатор 4 с гальванической развязкой, на вход которого подключен блок конденсаторов 5, ключевой элемент 6, управление которым осуществляет блок измерения и кодирования информации 7, на вход которого подключены информационные датчики 8.
Приемная (наземная) часть 2 содержит источник 9 постоянного напряжения, подключенный к линии связи 3, преобразователь ток-напряжение 10 (резистор) подключен к нулевой шине (или блоку кабеля) линии связи 3, съем информации с преобразователем ток-напряжение 10 осуществляют через декодер 11 и далее информация поступает на блок 12 обработки и регистрации.
Устройство работает следующим образом.
Напряжение питания для скважинной части 1 поступает с наземной части 2 по линии связи 3. При этом ключевой элемент 6 замкнут, конденсаторы 5 заряжаются до некоторой величины, достаточной для нормальной работы входного стабилизатора 4 с гальванической развязкой, который обеспечивает питание всех блоков забойной части.
Передача информации с забойной части 1 происходит следующим образом.
Измерительная информация с датчиков 8 кодируется в виде двоичного последовательного кода в блоке 7. В программу блока 7 входит также формирование синхрослова и создание временной последовательности с учетом условия
Из блока 7 временные импульсы подаются на ключевой элемент 6, который в соответствии с ними размыкается на время τ и замыкается. Ток, протекающий по линии связи 3, при включении-выключении ключа 6 изменяется от максимального значения до нуля. В приемной части 2 эти изменения тока выделяются на преобразователе ток-напряжение (резисторе) 10 в виде импульсов напряжения последовательного кода, сформированного на передающей стороне. Этот код подается на декодер 11, где принятый сигнал декодируется и далее поступает в блок обработки и регистрации 12.
Из блока 7 временные импульсы подаются на ключевой элемент 6, который в соответствии с ними размыкается на время τ и замыкается. Ток, протекающий по линии связи 3, при включении-выключении ключа 6 изменяется от максимального значения до нуля. В приемной части 2 эти изменения тока выделяются на преобразователе ток-напряжение (резисторе) 10 в виде импульсов напряжения последовательного кода, сформированного на передающей стороне. Этот код подается на декодер 11, где принятый сигнал декодируется и далее поступает в блок обработки и регистрации 12.
Таким образом передача и прием информации осуществляется из скважинной части в приемную по линии связи 3.
Условие постоянства скважности импульсов
обеспечивает неизменность среднего времени пребывания ключевого элемента 6 во включенном и в выключенном состоянии и независимость этого времени от содержания передающей информации, следовательно независимость среднего тока в линии связи 3 от числа передаваемых сигналов "1" и "0" двоичного кода. Это условие позволяет исключить влияние информационных сигналов на цепь питания забойной части, несмотря на то, что используется один и тот же электрический провод.
обеспечивает неизменность среднего времени пребывания ключевого элемента 6 во включенном и в выключенном состоянии и независимость этого времени от содержания передающей информации, следовательно независимость среднего тока в линии связи 3 от числа передаваемых сигналов "1" и "0" двоичного кода. Это условие позволяет исключить влияние информационных сигналов на цепь питания забойной части, несмотря на то, что используется один и тот же электрический провод.
Условие постоянства и неизменности длительности "1" и "0" двоичного кода, т. е. N0T0 = N1T1 обеспечивает постоянную длительность как отдельных составляющих (слов) так и информационного кадра в целом, что существенно упрощает процесс приема и декодирования информации и повышает помехозащищенность канала связи. Если условие постоянства скважности обеспечивает неизменность мощности передачи, то условие постоянства длительности обеспечивает постоянную и одинаковую энергию, передаваемую в битах "1" и "0", что упрощает их прием.
Кодирование синхрослова в виде чередования прямого и инверсного кода от кадра к кадру обеспечивает его скорейшее обнаружение на фоне "медленного" изменения информации с датчиков. Такое кодирование синхрослова дает большие преимущества при передаче сигналов по кабельному каналу связи с относительно высокой пропускной способностью.
Claims (1)
- Способ передачи и приема забойной информации, основанный на преобразовании сигналов с датчиков в последовательный двоичный код и кодировании синхрослова кодирующим блоком, установленным на передающей стороне, циклической передаче кодированных информационных сигналов ключевым элементом и приеме их с выделением синхрослова и декодирования на приемной стороне, отличающийся тем, что обеспечивают независимость среднего значения тока питания от информационного сигнала путем формирования последнего последовательностью периодических включений и выключений ключевого элемента длительностью τ и периодом следования Т, так что
где τ0 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода;
τ1 - длительность выключения ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода;
Т0 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "нуля" двоичного кода;
Т1 - длительность времени между последовательными выключениями ключевого элемента при передаче "единицы" двоичного кода, причем время передачи "единицы" и "нуля" двоичного кода одинаково, а синхрослова кодируют поочередно прямым и инверсным двоичными кодами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98123531A RU2143176C1 (ru) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Способ передачи и приема забойной информации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98123531A RU2143176C1 (ru) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Способ передачи и приема забойной информации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2143176C1 true RU2143176C1 (ru) | 1999-12-20 |
Family
ID=20213932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98123531A RU2143176C1 (ru) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | Способ передачи и приема забойной информации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2143176C1 (ru) |
-
1998
- 1998-12-29 RU RU98123531A patent/RU2143176C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1583953 A1, 23.09.90. 1767511 A1, 17.05.92. 1587646 A1, 23.08.90. 1827051 A3, 07.07.93. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7123160B2 (en) | Method for triggering an action | |
| US8189693B2 (en) | Digital signal transfer method and apparatus | |
| US4513403A (en) | Data encoding and synchronization for pulse telemetry | |
| KR0138266B1 (ko) | 전력제어시스템의 장치간에 절연을 제공하고 그 절연수단을 통해 전력 및 데이타를 전송하기 위한 회로 | |
| JP2003519804A (ja) | ２導体式双方向デジタル地震遠隔測定インターフェース | |
| EP0944177A3 (en) | Spread spectrum encoding device and method using data to send as initial values of sequence generator | |
| RU2387831C1 (ru) | Способ передачи и приема скважинной информации и устройство для его осуществления | |
| CN1106101C (zh) | 具有超线性积分器的解码电路及方法 | |
| US4995058A (en) | Wireline transmission method and apparatus | |
| RU2143176C1 (ru) | Способ передачи и приема забойной информации | |
| JP2621884B2 (ja) | 通信方法及び符号化装置 | |
| CN105635748B (zh) | 音频-视频数据的发送方法、接收方法和音频-视频数据的传输系统 | |
| US7180886B2 (en) | Synchronized data communication on a one-wired bus | |
| EP3218773B1 (en) | Methods of communication signal processing for downhole applications | |
| RU99105822A (ru) | Геофизическая телеметрическая система передачи скважинных данных | |
| US20220209763A1 (en) | Pulse width modulation decoder circuit, corresponding device and methods of operation | |
| EP0627144A1 (en) | A bit-serial decoder | |
| RU2131514C1 (ru) | Устройство для передачи и приема забойной информации | |
| AU2121083A (en) | Data encoding and synchronization for pulse telemetry | |
| JP4642749B2 (ja) | ジッタを削減するオーバサンプリング手法 | |
| SU1461892A1 (ru) | Способ приемо-передачи информации из скважины на поверхность | |
| US4649550A (en) | Telemetry scheme with slope modulated signal | |
| DeLeon et al. | A design for satellite ground station receiver autoconfiguration | |
| RU1798491C (ru) | Способ передачи информации с глубинного прибора | |
| CA1191917A (en) | Data encoding and synchronization for pulse telemetry |