SU985269A1 - Способ передачи информации от скважинного прибора к наземной аппаратуре - Google Patents

Description

(54) СПСХЮВ ПЕРЕШЛИ ИНФОРМАЦИИ ОТ СКВАЖИННОГО ПРИВОРА К НАЗЕМНОЙ АППАРАТУРЕ

1 .

Изобретение относитсй к области гео- физических исследований скважин и может быть использовано в многоканальной промыслово-геофизической ахшаратуре.

Известен спЬсоб передает информации, при котором Б скважинном нриборе форми- руют информационные имнульсы, временные интервалы, между которыми характеризуют передаваемые параметры tl 3

Недостаток способа состоит : Низкой точности передаваемой информавди.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ передачи информации от скважшшого прибора к наземной аппаратуре , при котором в скважинном приборе формируют стартовый и информационный импульсы, вредмсенной интервал между которыми характеризует передаваемый параметр С2.

Недостатком его  вл етс  низка  скорость передачи йнфбгфлацйй к сравнительно небольшой динамический диапазон.

Цель изобретени  - увеличение количес тва информации, передаваемой в еДи

;Нйцу времени, повышение точности и flitS намического диапазона.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе передачи информаоии от сква жинного прибора к наземной аппаратуре,. при котором в скважинном приборе формируют стартовый и информационный И1 пульсы , в скважинном приборе формируют последовательность импульсов квантова « IQ .НИН и дополнительные информационные импульсы, которые располагают относи тельно нмпульсов кважювани  так, что., временное положение каждого импульса ,

характеризует число, а,его прр щсовый номер относитедшно стартового р 13р д,

IS причем в наземной аппаратуре формируют вторую последовательности импульсов квантовани  и сравнивают с ней последо:вательность импульсов, передаваемых из 20 скважинного прибора.

Claims (2)

1. На фиг. 1 показано расположение вд пульсов информа ога относительно импуль- . сов квантовани  на фиг. 2 - весь кадр , информации в многоканальной аппаратуре; 398 на фиг. 3 и фиг. 4 ва зианты фор мйровани  информации импульса} на фиг. 5 пример построени  аппаратуры, использующей предложенный способ передачи информации . . В сквазкинном приборе генерируетс  последовательность импульсов 1 квантова ни . Границы строк и кадров получаютс  простым пересчетом этих импульсов. Сформированна  последовательность инфор iMaimoHJibix импульсов 2 содержит синхро импульс 3 и импульсы 4, 5, 6 ,хардктери зующие передаваемое число первой строки (первого канала телеизмерительной систа мы). Первый импульс первой строки OT. -rlи.CJ.i , . стоит от синхроимпульса на врем  Тн + t Т, + i ., где 1 - число младшего 5: азр да кода. Второй импульс первой строки отстоит от синхроимпульса на врем  Т„ + Т + 2 Т„ + Т + ) л I ТОе 1„ - число второго разZ Кб9 р да кода и т.д. до самого старшего разр да , расположенного в конце первой стро ки, импульс 6 которого отстоит от сикх- :ронизируюшего на врем  TH + (п -1) Т + + tt, Тц+ (п-1) Т +iri« tKB такого кода будет равно t ф 2 + ... , где т - основание кода. Если прин ть за TQ минимальное врем , lia которое могут быть сближены со- седние импульсы, минимальна  длительность строки будет равна (Т +rn--fc,;g)«n Т, а длительность кадра равна сумме длительностей всех строк плюс Tj. Весь кадр (фиг. 2), за врем  которо- го передаетс  информаци  от всех каналов за один цикл, представл ет собой последовательность 7, содерлсашую синхроимпульс 3, импульсы кода первой строки 4, 5 и 8 в первой строке, импульсы кода 9, 10. и 11 второго канала во второй строке и далее до импульсов 12, 13 и 14 в последней строке. . В наземной аппаратуре в прихода первого синхронизирующего импульса 3 начинает формиро Е5атьс  последова- тещзность импульсов квантовани  с частотой , равной частоте квантовани  последовательности 1,-и далее путем сравнени полученной посл едовательности квантовани  и последовательности 7, прин той наземной аппарат урой, формируютс  импульсы выделени  строк и знаков кода. Си11хронизаци  по кадру возмо аш , за счет йаузы между последним 1инфор; мйционным импульсом и синхроимххульсом Интервал этот необходимо выдерживать достаточно больши1л и при его сокраще- НИИ возможны сбои в кадровой синхрони94 зации. Дл  повьп ени  достоверности выделени  синхроимпульса предлагаетс  в начале каждого кадра передавать не один синхроимпульс, а несколько, в простейшем случае два, временные интерва« ы между, которыми меньше возможного BipeMeHHoro интервала между информаиионными щдпудьсами. Пример синхронизирующей кодовой комбинации из трех импуль- показан на фиг. 3. Здесь в последовательности 15 дл  синхронизации по кадру используетс  три импульса 16 с расСто ни ми между импульсами равными самим импульсам. Так как на такое , рассто ние в последовательности 15 могут приблизитьс  только два импульса, например 17 и 18 при крайнем правом положении импульса в предшествующем времезшом интервале Т и крайнем Левом положении. импульса в последу1йщем временном интервале. Как и на фиг. 1, последовательность импульсов 1 квантовани  генерируетс  непрерывно и все синхронизируемые им У ьсами квантовани  последовательности замкнуты в кольцо, т.е. сразу же после передачи последней строки кадра через фиксированный интервал времени следует следующий кадр. Дл  расширени  возможностей телеизмерительной системы, использующей предлагаемый способ, предлагаетс  синхронизирующую комбинацию формировать не в скважинном приборе, а в наземной аппаратуре. Это даст возможность еще более повысить надежность синхронизации , и что более важно, использовать различные режимы опроса каналов: в режиме работы с посто5шной частотой опроса , в режиме синхронизации по кадру от . uu ,ру глубины, при котором 1шждый кадр передаваемой информации соответствует заданной глубине скважины, в режиме периодического запроса тестовых сигналов. На фиг. 4 показан вариант такого построени  сигналов. Здесь последовательность 19 импульсов квантовани -начинает генерироватьс  только после поступ Ленин первого импульса 20 последовательности 21, прин той скважинным прибором от наземной аппаратуры. Временное положение импульсов 22 к 23 отноСИТбЛЬНО последовательности 19 дешифруетс  как код запроса, в соответствии с которым из последовательности 19 формируютс  ко.ммутирующие импульсы тех каналов, которые запрашиваютс . К на-. земной аппаратуре передаетс  последо-вательность 24, котора , как и последовательнос-пь 2,ga фиг. IcofleffflteW. си хр импульс 25, старшего разр да первой строки 26, импульс следующего разр да первой строки 27 и так далее до конца кадра, после чего генерировани последовательности импульсов квантова . ни .останавливаетс  до прихода следующего первого импульса кода запроса от наземной аппаратуры. Преимущества предлагаемого способа заключаютс  в том, что аналого-цифрово f преобразование осуществл етс  внутри скважинного прибора вблизи, датчиков и в дальнейщем сигнал не подвергаетс  каким-либо аналоговьщ преобразовани м J которые могли бы внести погрешность в передаваемую величину, кроме того, пере дача осуществл етс  с использованием наиболее эффективного вида -модул ции . и потому дает возможность передать в единицу времени значительно больше ин- формации, чем существующие, при этом поразр дное формирование сигнала дает возможность путем добавлени  разр дов практически неограниченно расшир ть динамический диапазон телеизмерительной системы, а изменением основани  кода использовать наиболее удобные системы счислени , например дес тичную систему дЛ  каналов, передающих информацию, используемую при цифровой индикаций, восьмиричную или щестнадцатиричную дл  каналов, сигналы с которых предсто ит записьгоать на магнитном носителе или обрабатывать в машине. Преимущест во также в том, что возможность передачи как в пр мом, так и в обратном на правлении дает возможность использоват предлагаемый способ передачи информаци в системах с автоматическим управлением процессом каротажа, в перспективе компьютизированных станци х, все операции по кодированию и декодированию за исключением первичного аналогю-цифрового преобразовани  осуществл ютс  простым счетом импульсов, что делает аппаратуру, реализующую предлагаемый способ, исключительно простой. Вариант построени  телеизмерительно системы, использующей предлагаемый способ, приведен на фиг. 5, Скважинный прибор питаетс  от генератора 28 синусоидальным током через фильтр 29 и каротажный кабель ЗО. В скважшшом приборе ток проходит через разделительный фильтр 31 к блоку 32 питани , который вырабатывает все необходимые напр жени  дл  питани  скважинкой час9 69 ти аппаратуры. Генератор 34 кода запро са вырабатывает импульсную последовательность 21. Распределение импульсов в этой последовательности (код запроса) и частота ее генерации определ етс  режимом работы в режиме калибровки или подготовки аппаратуры к работе посылаютс  одиночные посылки оператором, в режиме проведени  каротажа эти посылки генерируютс  с заданной частотой шш по сигналам от датчика глубины. ; Посылка подаетс  в кабель через фильтр 33. В скважинном приборе посылка за. проса через фильтр 35 поступает к генератору 36 импульсов квантовани  и блоку 37 управлени  коммутатором. Первый импульс 2О посылки 2i запускает гене- ратор 36 импульсов квантовани , который генерирует последовательность 19 { пр моугольных импульсов до завершени  прербразовани  информации на прот жении одного кадра. Последующие поступивише в скважинный прибор импульсы устанавливают блок 37 управлени  коммутатором в состо ние, в соответствии с которзым i коммутатор 38 основной информации и дополнительный коммутатор 39 в течение кадра в заданной последовательнос-га вкидают импульсы .управлени  на ключевые устройства 4О, 41, ... , 45, которые подключают датчики геофизических tiapaметров или с; гжебную информацию к ала- лого-цифровому преобразователю 46. Блок 37 может быть построен таким образом, что определенные коды бУДут включать реле управлени  исполнительными механизмами скважинного прибора. Аналого-цифровой преобразователь преобразует поступающую информацию в двоичный код.. Двоичный код в преобразователе 47 преобразуетс  в код с основанием и с расстановкой импульсов по шагу квантовани , задаваемому генератс ром 36 шага квантовгши . Опрос каналов и преобразование производитс  дл  каждого канала последовательно и, таким образом, на выходе преобразовател  формируетс  последователь-э ность импульсов, закодированна  в COOTW ветствии с предлагаемым способом передачи информации; . Импульсы с выхода преоб зазовател  47усиливаютс  по мощности усилителем 48и через фильтр 49 поступают в кабель . В наземной части аппаратуры импульсы , вьщеленные фильтром 5О, в блоке 51 преобразуютс  (например, по фрО|№там пос гупивших щлпульсов) в импульсы. длительность которых существешю меньше импульсов шага квантовани . Такое преобразование необходимо дл  того, что бы нестабильность временного положени  поступивших импульсов, котора  не до нш превышать-шага -квантовани , не повли ла бы на точностьфиксации прин тых импульсов. Полученна  последовательност подаетс  на генератор 52 импульсов квантовани , который по поступлении первогчэ синхроимпульса кадра из скважин ного прибора начинает генерировать последовательность импульсов, частота которых соответствует частоте импульсов квантовани  в скважшшом приборе. Существующие кварцевые генераторы обеспечивают стабильность частоты до i и последнее требование выполн .етс  достаточно просто. В преобразователе 53 полученна  последовательность преобразуетс  в импульсы двоичного кода и затем, в соответствии с функциональным назначением, распредел5аотс  по бло кам каротажной станции. Посылка кода запроса, подаваема  к скважинному прибору , одновременно подаетс  на блок 54 уцравлени  коммутатором, в котором она запоминаетс , и затем из импульсов квантовани , поступающих от генератора 52 импульсов квантовани  и импульсов преобразовател  53 блок 54 формирует импул5зсы управлени  коммутатором, распредел ющим в течение кадра информа цию в соответствии с кодом запроса. Информаци , требующа  аналогового преобразовани , коммута ором 55 при помо щи ключей 56, 57, 58 подаетс  на канальные цифроаналоговьге -преобразователи 59, 60, б1 с выхода которых информаци  в виде аналогового напр жени  подаетс  на аналоговый регистратор. Часть служебной информации может быть использована дл целей регулировани . В данном варианте ключ 62 передает сигналы, характеризующие величину то- ка питани  сквагкинного прибора к бло1су 63 управлени  генератором, в результате поддерживаетс  заданное значение тока питани  скважиннохх прибора. Служебна  информаци  коммутирующими устройствами 64, 65, управл ймыми от коммутатора 66, в преобразователе 67 преобразуетс  в дес тичный код, который подаетс  на цифровое табло 68 дл  непрерьгоной индикации режима работы скважинного прибора-, например тока питани , состо ни  исполнительных механизмов, температуры внутри скважинного прибора и в скважине. Вс  цифрова  информаци ,формируетс  в блоке 53, в блоке 69 перестраиваетс  в формат, соответствующий типу цифрового регистратора и регист рируетс  на магнитную ленту или перфоленту .,. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого способа обусловлена повышением качества каротажных диаграмм и повышением достоверности интерпретации геофизических данных. Формула изобретени  Способ передачи информации от сква- Ж1ШНОГО прибора к наземной аппаратуре, при котором в скважинном приборе фор- мируют стартовый и информационный импульсы, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  количества информации, передаваемой в единицу времени, повьЕпени  точности и динамического диапазона, в скважшшом приборе формируют последовательность импульсов квантовани  и дополнительные информационные импульсы, которые располагают , относительно импульсов квантовани  так, что временное положение каждого импульса характеризует число, а его пор дковый номер относительно стартового - разр д, причём в наземной аппаратуре формируют вторую последовательность импульсов квантовани  и cpaвJiивaют с ней последовательность Импульсов, передаваемых из скважинного прибора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №250073, 1СЛ. Е 21 В 47/12, 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 713999, ,1Ш. Е 21 В 47/12, 198О (прототип).

   плпшгпш11шш1

   fff

   finiL

   15

   Tff

   Фуг. /

   Фиг г

   fff f,-ff

   11

   tj

   r

   .Jc/7f Miy0fff .J