RU2533105C1 - Information transmission method - Google Patents

Information transmission method Download PDF

Info

Publication number
RU2533105C1
RU2533105C1 RU2013115518/08A RU2013115518A RU2533105C1 RU 2533105 C1 RU2533105 C1 RU 2533105C1 RU 2013115518/08 A RU2013115518/08 A RU 2013115518/08A RU 2013115518 A RU2013115518 A RU 2013115518A RU 2533105 C1 RU2533105 C1 RU 2533105C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bits
packet
data
word
marker
Prior art date
Application number
RU2013115518/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013115518A (en
Inventor
Андрей Вячеславович Мельников
Алексей Геннадиевич Пермяков
Андрей Владимирович Ходаковский
Сергей Васильевич Волощук
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш"
Priority to RU2013115518/08A priority Critical patent/RU2533105C1/en
Publication of RU2013115518A publication Critical patent/RU2013115518A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533105C1 publication Critical patent/RU2533105C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: information transmission method, involving transmission of a data array as packets, consisting from data words, where each bit is encoded by a direct and an inverse value, stipulates for the continuous data array transmission as a continuous two-frequency two-level signal, symmetrical relatively to the zero level. A logical marker is used to divide the packets. The marker consists of bits, virtually identical to other bits of the packet.
EFFECT: higher noise immunity.
5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических и геолого-технологических исследований скважин, в частности к способам передачи сигналов измерения из скважины на поверхность или между модулями станции геолого-технологического контроля, и может быть использовано для организации связи по кабельным, оптоволоконным и беспроводным каналам связи, а также при записи информации на цифровые носители.The invention relates to the field of geophysical and geological and technological research of wells, in particular to methods for transmitting measurement signals from a well to the surface or between modules of a geological and technological monitoring station, and can be used to communicate via cable, fiber optic and wireless communication channels, as well as when recording information on digital media.

Известен способ передачи информации от скважинного прибора к наземной аппаратуре, при реализации которого подземная часть (скважинный прибор) содержит геофизические датчики, согласующие устройства, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, формирователь синхропосылки и формирователь кода сигналов связи. Наземная часть включает фильтр-корректор, формирователь импульсов синхронизации, блок регистрации. Повышение помехоустойчивости и скорости передачи информации достигается путем введения двухчастотного кодирования и применения сигнала синхронизации повышенной частоты и увеличенной амплитуды (см. а.с. СССР 1564579, МПК G01V 1/22, опубл. 15.05.1990).A known method of transmitting information from a downhole tool to a ground-based equipment, in the implementation of which the underground part (downhole device) contains geophysical sensors, matching devices, a switch, an analog-to-digital converter, a control unit, a clock generator and a signal signal generator. The ground part includes a filter corrector, a synchronization pulse shaper, a registration unit. An increase in noise immunity and information transfer rate is achieved by introducing two-frequency coding and using a synchronization signal of increased frequency and increased amplitude (see AS USSR 1564579, IPC G01V 1/22, publ. 05.15.1990).

Однако при этом одним из основных недостатков способа является необходимость передачи в качестве синхропосылки восьми полупериодов повышенной частоты увеличенной амплитуды, т.е. формирования качественно разных импульсов, что усложняет аппаратную часть скважинного прибора и снижает помехоустойчивость телеизмерительной системы. Наличие более двух уровней напряжения в выходном сигнале является недостатком, так как в этом случае возрастают требования к точности формирования формы выходного сигнала передатчика. Кроме того, многоуровневые сигналы более критичны к наличию в линии передачи отраженных сигналов и сигналов помехи.However, in this case, one of the main disadvantages of the method is the need to transmit, as a sync packet, eight half-periods of increased frequency of increased amplitude, i.e. the formation of qualitatively different pulses, which complicates the hardware of the downhole tool and reduces the noise immunity of the telemetry system. The presence of more than two voltage levels in the output signal is a drawback, since in this case the requirements for the accuracy of forming the shape of the output signal of the transmitter increase. In addition, multilevel signals are more critical to the presence of reflected signals and interference signals in the transmission line.

Известен также способ передачи информации, по каротажному кабелю включающий в себя формирование непрерывного сигнала, состоящего из набора сигналов. Каждый сигнал из набора представляет собой один период симметричного относительно нулевого уровня периодического сигнала, начальная и конечная точки которого определяются в месте достижения сигналом нулевого уровня. При этом значения периода, и/или амплитуды, и/или фазы периодического сигнала выбирают из дискретных множеств, сформированных для периода, амплитуды и фазы соответственно. Общее число элементов множеств более двух, их комбинацией кодируют единицу передаваемой информации, а на выходе из каротажного кабеля зарегистрированный сигнал декодируют по значениям его периода, и/или амплитуды, и/или фазы (см. патент РФ №2455697, МПК G08C 19/00, опубл. 10.07.2012).There is also known a method of transmitting information through a wireline cable comprising the formation of a continuous signal consisting of a set of signals. Each signal from the set represents one period of a periodic signal that is symmetrical with respect to the zero level, the start and end points of which are determined at the point where the signal reaches zero level. In this case, the values of the period, and / or amplitude, and / or phase of the periodic signal are selected from discrete sets formed for the period, amplitude and phase, respectively. The total number of elements of sets is more than two, their combination encodes a unit of transmitted information, and at the output of the logging cable, the registered signal is decoded by the values of its period, and / or amplitude, and / or phase (see RF patent No. 2455697, IPC G08C 19/00 , published on July 10, 2012).

Недостатком данного способа является сложность аппаратно-программной реализации (необходимость изменения амплитуды или частоты сигнала скважинной телеметрии) данного способа - что трудно реализовать в малогабаритном скважинном приборе.The disadvantage of this method is the complexity of the hardware-software implementation (the need to change the amplitude or frequency of the downhole telemetry signal) of this method - which is difficult to implement in a small downhole tool.

На практике при реализации протоколов передачи по каротажному кабелю широко используется непрерывная передача (без пауз между пакетами данных) с использованием кода Манчестер-2. В коде Манчестер-2 применяется две различных длительности импульсов - для информационных и синхронизирующих импульсов (С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов, справочник. Микропроцессоры и микро ЭВМ в системах автоматического управления. Под общей редакцией С.Т. Хвоща. Ленинград издательство "Машиностроение", 1987 г. УДК 681.3.01(031), стр.503 - 505). Благодаря наличию битов синхросигналов, отличающихся по частоте от битов данных, становится возможным выделить в непрерывной последовательности данных начало пакета данных, а также отделить данные, относящиеся к разным датчикам внутри пакета друг от друга. Физически биты синхросигналов и биты данных должны иметь длительность как показано на фиг. 1 внизу. Слово данных, закодированное в Манчестер-2, показано на фиг. 2.In practice, when implementing logging transmission protocols, continuous transmission is widely used (without pauses between data packets) using the Manchester-2 code. In the Manchester-2 code, two different pulse durations are used - for informational and synchronizing pulses (S.T. Hvoshch, N.N. Varlinsky, E.A. Popov, reference book. Microprocessors and microcomputers in automatic control systems. Under the general revision of C .T. Horsetail. Leningrad Publishing House "Engineering", 1987. UDC 681.3.01 (031), pp. 503 - 505). Due to the presence of clock bits that differ in frequency from the data bits, it becomes possible to separate the beginning of the data packet in a continuous sequence of data, as well as to separate the data related to different sensors inside the packet from each other. Physically, the clock and data bits should have a duration as shown in FIG. 1 down. The data word encoded in Manchester-2 is shown in FIG. 2.

Фактически при формировании сигнала в коде Манчестер-2 образуются импульсы четырех различных длительностей. Импульсы минимальной длительности образуются при передаче друг за другом одинаковых битов, то есть нулей или единиц. Импульсы удвоенной длительности образуются при соседстве двух разных битов. Для синхронизации используется импульс утроенной длительности. Четвертая длительность импульсов получается, если после "синхросигнала данных" передается «единичный» бит или если после синхросигнала "команд или ответов" передается нулевой бит.In fact, when a signal is generated in the Manchester-2 code, pulses of four different durations are formed. Pulses of minimum duration are formed when identical bits are transmitted one after another, that is, zeros or ones. Pulses of double duration are formed in the vicinity of two different bits. For synchronization, a pulse of triple duration is used. The fourth pulse width is obtained if a “single” bit is transmitted after the “data clock” signal or if a zero bit is transmitted after the “command or response” clock signal.

Недостатки передачи данных по геофизическому кабелю кодом Манчестер-2 обусловлены именно наличием нескольких частот в спектре сигнала телеметрии. При прохождении сигнала по линии связи он испытывает затухание, т.е. амплитуда сигнала на входе приемника не соответствует (меньше) амплитуде сигнала на выходе передатчика. Причем затухание сигнала для различных составляющих в спектре сигнала различается. Происходит относительное увеличение низкочастотных составляющих спектра сигнала вследствие их меньшего затухания в геофизическом кабеле. Таким образом, чем больше частот в спектре сигнала телеметрии, тем сильнее искажается сигнал по амплитуде при прохождении по геофизическому кабелю. Дополнительно следует отметить, что при использовании "полуторной" длительности сихросигналов возникает трудность распознавания телеметрии приемником (после искажения сигнала при прохождении через геофизический кабель трудно отличить синхросигнал от перехода битов данных 1,0 или 0,1).The disadvantages of transmitting data over a geophysical cable with the Manchester-2 code are due precisely to the presence of several frequencies in the spectrum of the telemetry signal. When a signal passes through a communication line, it experiences attenuation, i.e. the amplitude of the signal at the input of the receiver does not correspond (less) to the amplitude of the signal at the output of the transmitter. Moreover, the signal attenuation for different components in the signal spectrum is different. A relative increase in the low-frequency components of the signal spectrum occurs due to their lower attenuation in the geophysical cable. Thus, the more frequencies there are in the telemetry signal spectrum, the stronger the signal is distorted in amplitude when passing through a geophysical cable. In addition, it should be noted that when using the “one and a half” duration of these signals, it becomes difficult to recognize telemetry by the receiver (after distorting the signal when passing through the geophysical cable it is difficult to distinguish the clock signal from the transition of data bits 1.0 or 0.1).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ передачи информации по каротажному кабелю фазоманипулированным кодом Манчестер. Каждый бит информации кодируется прямым и инверсным значением - логическому нулю соответствует переход на верхний уровень в центре битового интервала, логической единице - переход на нижний уровень, т.е. кодирование осуществляется по переходу сигнала из одного уровня ("0" или "1") в другой. Причем между пакетами данных необходима пауза для гарантированного выделения начала передачи пакета (см. Шевкопляс Б.В., Микропроцессорные структуры, Инженерные решения, М.: "Радио и связь", 1986, с. 93-97, рис. 6. 2в). К основным достоинствам этого кода относятся: простота формирования, самосинхронизация данных в каждом кодовом интервале, отсутствие постоянной составляющей в спектре, благодаря чему гальваническая развязка сигналов выполняется простейшими способами, например с помощью импульсных трансформаторов. К достоинствам также необходимо отнести наличие только двух уровней напряжения в выходном сигнале. (Двухуровневые сигналы менее критичны к наличию в каротажном кабеле отраженных сигналов и сигналов помехи).Closest to the technical nature of the claimed is a method of transmitting information through a wireline with a phase-shifted Manchester code. Each bit of information is encoded by a direct and inverse value - a logical zero corresponds to a transition to the upper level in the center of the bit interval, a logical unit corresponds to a transition to the lower level, i.e. encoding is carried out by the transition of a signal from one level ("0" or "1") to another. Moreover, a pause is necessary between the data packets to guarantee the separation of the beginning of the transmission of the packet (see Shevkoplyas BV, Microprocessor Structures, Engineering Solutions, Moscow: Radio and Communications, 1986, pp. 93-97, Fig. 6. 2c) . The main advantages of this code include: ease of generation, self-synchronization of data in each code interval, the absence of a constant component in the spectrum, due to which galvanic isolation of signals is performed in the simplest ways, for example, using pulse transformers. The advantages also include the presence of only two voltage levels in the output signal. (Two-level signals are less critical to the presence of reflected signals and interference signals in the logging cable).

Недостатком данного способа является то, что при передаче данных кодом Манчестер (с паузами между пакетами данных) по геофизическому кабелю с большой распределенной емкостью в начале пакета данных возникает переходный процесс, осложняющий синхронизацию и прием первых битов пакета данных.The disadvantage of this method is that when data is transmitted by the Manchester code (with pauses between data packets) over a geophysical cable with a large distributed capacity, a transient occurs at the beginning of the data packet, which complicates the synchronization and reception of the first bits of the data packet.

Задачей изобретения является создание помехоустойчивого способа передачи информации с помощью двухчастотного двухуровневого непрерывного сигнала.The objective of the invention is to provide a noise-tolerant method for transmitting information using a two-frequency two-level continuous signal.

Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости.The technical result is to increase the noise immunity.

Поставленная задача решается тем, что в способе передачи информации, включающем передачу массива информации в виде пакетов, состоящих из слов данных, где каждый бит в каждом слове данных закодирован прямым и инверсным значением, согласно решению передача массива информации идет непрерывно в виде симметричного относительно нулевого уровня периодического непрерывного двухчастотного двухуровневого сигнала, при этом для разделения пакетов данных используют логический маркер, состоящий из битов, физически не отличающихся от остальных битов пакета.The problem is solved in that in a method of transmitting information, including transmitting an information array in the form of packets consisting of data words, where each bit in each data word is encoded with a direct and inverse value, according to the solution, the information array is transmitted continuously in the form of a symmetric with respect to the zero level periodic continuous two-frequency two-level signal, while for the separation of data packets using a logical marker, consisting of bits that are not physically different from the rest of the bi s package.

Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передают бит единицы, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+1 нулей.If the data word has a length of N bits, then at the end of each word an additional bit of one is transmitted, and a sequence of N + 1 zeros is used as a marker of the beginning of a packet.

Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова пакета дополнительно передают бит нуля, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+1 единиц.If the data word has a length of N bits, a zero bit is additionally transmitted at the end of each word of the packet, and a sequence of N + 1 units is used as a marker of the beginning of the packet.

Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передают n бит единиц, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+n нулей.If the data word has a length of N bits, then at the end of each word, n bits of units are additionally transmitted, and a sequence of N + n zeros is used as a marker of the beginning of the packet.

Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова пакета дополнительно передают n бит нулей, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+n единиц.If the data word has a length of N bits, then at the end of each word of the packet, n bits of zeros are additionally transmitted, and a sequence of N + n units is used as a marker of the beginning of the packet.

Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 - изображены временные характеристики кода Манчестер-2.in FIG. 1 - shows the time characteristics of the Manchester-2 code.

на фиг. 2 - показан пример кода Манчестер-2.in FIG. 2 - shows an example code of Manchester-2.

на фиг. 3 - изображены временные характеристики сигнала и пример кода скважинного прибора "Кедр-38К".in FIG. 3 - shows the temporal characteristics of the signal and an example of the code of the cedar-38K downhole tool.

на фиг. 4 - показан пример схемной реализации передатчика скважинного прибора "Кедр-38К".in FIG. 4 - shows an example of a circuit implementation of the transmitter of the downhole tool "Cedar-38K".

Заявленный способ реализуется следующим способом.The claimed method is implemented in the following way.

Весь массив информации, подлежащий передаче, представляют в виде пакетов, состоящих из слов данных. Каждый бит в каждом слове данных кодируется прямым и инверсным значением - логическому нулю соответствует переход на верхний уровень в центре битового интервала, логической единице - переход на нижний уровень, т.е. кодирование осуществляется по переходу сигнала из одного уровня ("0" или "1") в другой. Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передается бит единицы, а в качестве маркера начала пакета используется последовательность из N+1 нулей. Такая последовательность битов не может встретиться в информационном слове, таким образом прием N+1 нулей подряд означает, что далее следует первое слово информационного пакета.The entire array of information to be transmitted is presented in the form of packets consisting of data words. Each bit in each data word is encoded by a direct and inverse value - a logical zero corresponds to a transition to the upper level in the center of the bit interval, a logical unit corresponds to a transition to the lower level, i.e. encoding is carried out by the transition of a signal from one level ("0" or "1") to another. If the data word has a length of N bits, then at the end of each word an additional bit is transmitted, and a sequence of N + 1 zeros is used as a marker of the beginning of the packet. Such a sequence of bits cannot occur in an information word, so receiving N + 1 zeros in a row means that the first word of the information packet follows.

Другой вариант реализации заявленного способа передачи данныхAnother embodiment of the claimed data transmission method

Весь массив информации, подлежащий передаче, представляют в виде пакетов, состоящих из слов данных. Каждый бит в каждом слове данных кодируется прямым и инверсным значением - логическому нулю соответствует переход на верхний уровень в центре битового интервала, логической единице - переход на нижний уровень, т.е. кодирование осуществляется по переходу сигнала из одного уровня ("0" или "1") в другой. Если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передается бит нуля, а в качестве маркера начала пакета используется последовательность из N+1 единиц. Такая последовательность битов не может встретиться в информационном слове, таким образом прием N+1 единиц подряд означает, что далее следует первое слово информационного пакета.The entire array of information to be transmitted is presented in the form of packets consisting of data words. Each bit in each data word is encoded by a direct and inverse value - a logical zero corresponds to a transition to the upper level in the center of the bit interval, a logical unit corresponds to a transition to the lower level, i.e. encoding is carried out by the transition of a signal from one level ("0" or "1") to another. If the data word has a length of N bits, then a zero bit is additionally transmitted at the end of each word, and a sequence of N + 1 units is used as a marker for starting the packet. Such a sequence of bits cannot occur in an information word, so receiving N + 1 units in a row means that the first word of the information packet follows.

Заявляемый способ обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как отсутствие пауз между пакетами данных, отсутствием синхросигналов в потоке данных, физически отличных (по длительности импульсов, или частоте импульсов) от импульсов, с помощью которых закодированы биты данных. Наличием в сигнале телеметрии логического маркера начала пакета данных.The inventive method has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the absence of pauses between data packets, the absence of clock signals in the data stream that are physically different (in pulse duration or pulse frequency) from the pulses by which the data bits are encoded. The presence in the telemetry signal of a logical marker of the beginning of a data packet.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".The applicant is not aware of technical solutions that have the indicated distinguishing features, which together ensure the achievement of a given result, therefore, he believes that the claimed method meets the criterion of "inventive step".

Описанный способ передачи информации был применен в скважинном малогабаритном комплексном приборе контроля за разработкой "Кедр-38К".The described method of transmitting information was used in a small-sized integrated complex control device for the development of "Cedar-38K".

Прибор скважинный комплексный модульный "Кедр-38К" предназначен для комплексных геофизических исследований нефтедобывающих, нагнетательных и других скважин. Рассчитан на работу с одножильным геофизическим кабелем длиной до 5500 м.Modular borehole device "Kedr-38K" is intended for complex geophysical studies of oil producing, injection and other wells. Designed to work with a single-core geophysical cable up to 5500 m long.

Для расширения круга решаемых геофизических задач прибор имеет гибкую модульную структуру, в зависимости от решаемых задач набирается состав прибора из модулей с нужными датчиками.To expand the range of geophysical problems to be solved, the device has a flexible modular structure, depending on the tasks to be solved, the composition of the device is made up of modules with the necessary sensors.

Далее приводится описание базового модуля "Кедр-М-ГКТ-38К", входящего в состав прибора "Кедр-38К", так как именно этот модуль подключается к геофизическому каротажному кабелю. К модулю "Кедр-М-ГКТ-38К" подключаются дополнительные модули, входящие в прибор "Кедр-38К".The following is a description of the Kedr-M-GKT-38K base module, which is part of the Kedr-38K instrument, since this module is connected to the geophysical logging cable. Additional modules included in the Kedr-38K device are connected to the Kedr-M-GKT-38K module.

Модуль "Кедр-М-ГКТ-38К" (далее модуль) предназначен для исследования нефтедобывающих, нагнетательных и других скважин с целью измерения, индикации, контроля и передачи на поверхность следующих физических параметров:The Kedr-M-GKT-38K module (hereinafter referred to as the module) is intended for the study of oil producing, injection and other wells with the aim of measuring, indicating, monitoring and transmitting the following physical parameters to the surface:

измерение температуры (канал скважинного термоиндикатора притока (далее СТИ) при выключенном нагревателе СТИ);temperature measurement (channel of the downhole thermal indicator of the inflow (hereinafter STI) with the STI heater turned off);

индикация скорости движения скважинной жидкости (канал СТИ при включенном нагревателе СТИ);indication of the velocity of the well fluid (STI channel with the STI heater turned on);

измерение давления;pressure measurement;

измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения горных пород по стволу скважины (канал ГК);measuring the exposure dose rate of gamma radiation of rocks along the wellbore (GC channel);

индикация объемного влагосодержания скважинного флюида (канал влагомера);indication of the volumetric moisture content of the borehole fluid (moisture meter channel);

индикация муфтовых соединений обсадных труб и интервалов перфорации (канал локатора муфт).indication of casing couplings and perforation intervals (clutch locator channel).

При одновременной работе в скважине с дополнительными модулями, входящими в прибор "Кедр-38К", модуль "Кедр-М-ГКТ-38К" обеспечивает подачу питания на дополнительные модули и передачу информации от дополнительных модулей на дневную поверхность.While working in the well with additional modules included in the Kedr-38K device, the Kedr-M-GKT-38K module provides power to additional modules and transfers information from additional modules to the day surface.

Модуль работает с аппаратурой наземной геофизической лабораторией семейства "Кедр-02" и каротажным подъемником типа ПКС-5, оборудованным одножильным геофизическим кабелем типа КГ1-55-180 длиной до 5500 м или любого другого аналогичного кабеля.The module works with the equipment of the Kedr-02 family ground-based geophysical laboratory and a PKS-5 type logging elevator equipped with a KG1-55-180 single-core geophysical cable up to 5500 m in length or any other similar cable.

Через головку модуля осуществляется механическая и электрическая связь модуля с геофизическим кабелем. Электронная схема модуля осуществляет сбор информации с собственных датчиков модуля, питание дополнительных модулей и сбор информации от них, преобразование полученных данных и передачу их на дневную поверхность, используя заявляемый способ передачи информации.The module is mechanically and electrically connected to the geophysical cable through the module head. The electronic circuit of the module collects information from the module’s own sensors, powers the additional modules and collects information from them, converts the received data and transfers them to the day surface using the inventive method of transmitting information.

Электронная схема прибора запитывается постоянным напряжением 110 В, при этом максимальный потребляемый ток (подключены все модули) не более 400 мА. При работе прибор модулирует напряжение питания импульсами напряжения амплитудой 2,4...2,6 В. Для кодирования информации применяется фазоманипулированный код с несущей частотой 16 кГц.The electronic circuit of the device is powered by a constant voltage of 110 V, while the maximum current consumption (all modules are connected) is not more than 400 mA. During operation, the device modulates the supply voltage with voltage pulses with an amplitude of 2.4 ... 2.6 V. For encoding information, a phase-shift code with a carrier frequency of 16 kHz is used.

Далее приведено описание структуры пакетов данных, которые модуль передает через геофизический кабель на дневную поверхность.The following is a description of the structure of the data packets that the module transmits through the geophysical cable to the day surface.

Слово данных состоит из следующих полей:The data word consists of the following fields:

D15D15 D14D14 D13D13 D12D12 D11D11 D10D10 D9D9 D8D8 D7D7 D6D6 D5D5 D4D4 D3D3 D2D2 D1D1 D0D0 PP FF

где D15....D0 - биты данных, D15 - старший бит, P - бит четности, он принимает такое значение, чтобы общее количество единичных битов в слове было нечетным, F - флаг конца слова, равен 1.where D15 .... D0 are the data bits, D15 is the most significant bit, P is the parity bit, it takes such a value that the total number of unit bits in the word is odd, F is the flag of the end of the word, equal to 1.

Флаг начала пакета (FP) представляет собой слово данных, в котором биты D15....D0, P и F равны нулю.The packet start flag (FP) is a data word in which bits D15 .... D0, P and F are equal to zero.

Пакет данных состоит из следующих полей:The data packet consists of the following fields:

FPFP WccWcc W0W0 W1W1 W2W2 ...... W255W255 WksWks

где FP - флаг начала пакета, Wcc - слово состояния, W0....W255 - слова данных. В самом коротком пакете 1 слово данных, в самом длинном пакете 256 слов данных, Wks - контрольная сумма - исключающее XOR всех байт пакета, начиная со слова состояния.where FP is the start flag of the packet, Wcc is the status word, W0 .... W255 is the data word. In the shortest packet, 1 data word, in the longest packet of 256 data words, Wks - checksum - excluding XOR of all bytes of the packet, starting with the status word.

Слово состояния состоит из следующих полей:The status word consists of the following fields:

A3...A0A3 ... A0 C3...C0C3 ... C0 L8...L0L8 ... L0

где A3...A0 - адрес модуля, у модуля, подключенного непосредственно к кабелю, адрес равен нулю, С3...С0 - слово состояния модуля (TC), L7.....L0 - длина пакета в словах данных, не включая 3 служебных слова, которые есть всегда: FP (флаг начала пакета), Wcc (слово состояния), Wks (контрольная сумма). ВНИМАНИЕ! Если длина пакета равна нулю, то это означает, что пакет содержит 256 слов данных.where A3 ... A0 is the module address, for a module connected directly to the cable, the address is zero, C3 ... C0 is the module status word (TC), L7 ..... L0 is the packet length in data words, not including 3 service words that are always there: FP (flag to start the packet), Wcc (status word), Wks (checksum). ATTENTION! If the packet length is zero, it means that the packet contains 256 data words.

Список значений Слова Состояния (СС)List of Status Word (CC) Values

Код ССSS code ОписаниеDescription 00 Недействительные данные - модуль не ответилInvalid data - module did not respond 1one Режим выдачи данных, СТД выключенData output mode, STD off 22 Режим выдачи системной части флэшFlash system output mode 33 Режим выдачи калибровочных коэффициентов из флэш (изменяемая часть)Mode of issuing calibration coefficients from flash (variable part) 4four Режим ПИЛА ГКGC SAW mode ... ... 99 Режим выдачи данных, СТД включенData output mode, STD is on

Физически передатчик модуля реализован ниже показанным способом.Physically, the module transmitter is implemented as shown below.

К контакту 1 подключается геофизический кабель, по которому на скважинный прибор подается питание электронной схемы, и по которому сигнал скважинной телеметрии передается на дневную поверхность. К контакту 5 подключается источник питания схемы. Контакты 2, 3, 4 подключаются непосредственно к выводам управляющего микроконтроллера схемы. На транзисторе V3 собрана виртуальная индуктивность (элементы схемы V3, V1, R4, C6 можно заменить дросселем), исключающая шунтирование сигнала телеметрии источником питания электронной схемы.A geophysical cable is connected to pin 1, through which electronic circuit power is supplied to the downhole tool, and by which the downhole telemetry signal is transmitted to the day surface. Pin 5 connects the circuit power source. Contacts 2, 3, 4 are connected directly to the terminals of the control microcontroller circuit. A virtual inductance is assembled on transistor V3 (circuit elements V3, V1, R4, C6 can be replaced with a choke), eliminating the shunt of the telemetry signal by the power source of the electronic circuit.

С помощью выше приведенного приемопередатчика и заявляемого способа передачи данных организован прием команд модулем от аппаратуры, находящейся на дневной поверхности (первые 2 секунды после подачи питания на модуль), а также передача данных от модуля на дневную поверхность в рабочем режиме.Using the above transceiver and the proposed method of data transmission, the module receives commands from the equipment located on the day surface (the first 2 seconds after applying power to the module), as well as data transfer from the module to the day surface in the operating mode.

Claims (5)

1. Способ передачи информации, включающий передачу массива информации в виде пакетов, состоящих из слов данных, где каждый бит в каждом слове данных закодирован прямым и инверсным значением, отличающийся тем, что передача массива информации идет непрерывно в виде симметричного относительно нулевого уровня периодического непрерывного двухчастотного двухуровневого сигнала, при этом для разделения пакетов данных используют логический маркер, состоящий из битов, физически не отличающихся от остальных битов пакета.1. A method of transmitting information, including transmitting an array of information in the form of packets consisting of data words, where each bit in each data word is encoded with a direct and inverse value, characterized in that the transmission of the information array is continuous in the form of a periodic continuous two-frequency symmetrical relatively to zero level a two-level signal, while for the separation of data packets using a logical marker, consisting of bits that are not physically different from the rest of the bits of the packet. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передают бит единицы, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+1 нулей.2. The method according to claim 1, characterized in that if the data word has a length of N bits, then at the end of each word an additional bit is transmitted, and a sequence of N + 1 zeros is used as a marker to start the packet. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова пакета дополнительно передают бит нуля, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+1 единиц.3. The method according to claim 1, characterized in that if the data word has a length of N bits, a zero bit is additionally transmitted at the end of each word of the packet, and a sequence of N + 1 units is used as a marker of the beginning of the packet. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова дополнительно передают n бит единиц, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+n нулей.4. The method according to claim 1, characterized in that if the data word has a length of N bits, then at the end of each word, n bits of units are additionally transmitted, and a sequence of N + n zeros is used as a marker for starting a packet. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что если слово данных имеет длину N бит, то в конце каждого слова пакета дополнительно передают n бит нулей, а в качестве маркера начала пакета используют последовательность из N+n единиц. 5. The method according to claim 1, characterized in that if the data word has a length of N bits, then at the end of each word of the packet, n bits of zeros are additionally transmitted, and a sequence of N + n units is used as a marker of the start of the packet.
RU2013115518/08A 2013-04-08 2013-04-08 Information transmission method RU2533105C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115518/08A RU2533105C1 (en) 2013-04-08 2013-04-08 Information transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115518/08A RU2533105C1 (en) 2013-04-08 2013-04-08 Information transmission method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115518A RU2013115518A (en) 2014-10-27
RU2533105C1 true RU2533105C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53380326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115518/08A RU2533105C1 (en) 2013-04-08 2013-04-08 Information transmission method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533105C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179494U1 (en) * 2018-02-06 2018-05-16 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" PERFORATION CONTROL DEVICE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2387831C1 (en) * 2009-02-24 2010-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Завод "Прибор" Method of transmitting and receiving well information and device to this end
RU2431868C1 (en) * 2010-04-09 2011-10-20 Сергей Яковлевич Суконкин Method for seismic exploration when searching for hydrocarbons and seismic system for realising said method
US8115622B2 (en) * 2007-11-29 2012-02-14 Stolar, Inc. Underground radio communications and personnel tracking system
RU2455697C2 (en) * 2009-07-27 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "ГЕОФИЗМАШ" Method of transmitting information through logging cable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8115622B2 (en) * 2007-11-29 2012-02-14 Stolar, Inc. Underground radio communications and personnel tracking system
RU2387831C1 (en) * 2009-02-24 2010-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Завод "Прибор" Method of transmitting and receiving well information and device to this end
RU2455697C2 (en) * 2009-07-27 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "ГЕОФИЗМАШ" Method of transmitting information through logging cable
RU2431868C1 (en) * 2010-04-09 2011-10-20 Сергей Яковлевич Суконкин Method for seismic exploration when searching for hydrocarbons and seismic system for realising said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179494U1 (en) * 2018-02-06 2018-05-16 Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" PERFORATION CONTROL DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013115518A (en) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10443374B2 (en) Electromagnetic communications system and method for a drilling operation
RU2011136721A (en) METHODS AND SYSTEMS FOR Borehole Telemetry
US9771792B2 (en) Method and apparatus for multi-channel downhole electromagnetic telemetry
CN103899301A (en) Wireless measurement while drilling system and method
CA2910166C (en) Method and system for transmitting a data frame of an electromagnetic telemetry signal to or from a downhole location
AU2014415645C1 (en) Mud pulse telemetry using Gray coding
RU2387831C1 (en) Method of transmitting and receiving well information and device to this end
CN105391489B (en) UAV TT & C's data-link noncoherent distance measurement method
CN105103459A (en) System and method for low data-rate communication over a carrier current
GB2583278A (en) Serial hybrid downhole telemetry networks
RU2017133141A (en) System and method for monitoring the state of a submersible electric pumping system in real time
CN103590823A (en) Device of measuring formation resistivity of drill
CN204046601U (en) The device for power line carrier communications of high reliability
RU2533105C1 (en) Information transmission method
CN107288624A (en) A kind of underground high speed data bus device suitable for acoustic logging instrument
CN204877442U (en) Well cementation combination logging instrument
MX2020004973A (en) Real time monitoring of well integrity.
US10808524B2 (en) System for cableless bidirectional data transmission in a well for the extraction of formation fluids
RU2551602C1 (en) Method of bottomhole communication with surface during well drilling
RU2351960C1 (en) Method of generating data burst of wireless telemetric system measurements in process of well boring
US20150102938A1 (en) Downhole Short Wavelength Radio Telemetry System for Intervention Applications
ES2925573T3 (en) Method of communication through the earth by using a magnetic field
CN208456583U (en) One kind is with the nearly drill bit electromagnetic wave radio transmitting device of brill
US20220145754A1 (en) Downhole transmitter, systems and methods
CN105626048A (en) Underground instrument multi-stage parallel-connection system used for oil well testing