专利名称：基于rs485系统数据总线的测井装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油测井领域，是地面测井系统内部数据总线的一种实用方案。 具体讲，涉及基于RS485系统数据总线的测井装置。
背景技术：
石油是经济发展的重要支柱，世界上每个国家都在积极寻找新的油藏，各产油国 也在通过各种技术手段努力提高每一口油井的产量。测井是石油开采工程中的重要环节， 测井质量直接影响到开采质量和产油率，测井技术也因此而得到迅猛发展。地面系统数据总线在测井系统中处于一个非常重要的地位，用来负责地面系统各 个环节之间的数据交换。该总线设计的是否合理，很大程度上决定了整个测井系统的性能。传统的地面测井系统采用了单一数据总线模式。对于那些对数据传输要求不高的 环节，也挂接在同一个数据总线上。这样做的弊端是影响了对传输速率要求高的环节间的 通信效率；对总线性能要求不同的各个环节，必须按照同样的标准设计电路，增加了成本。发明内容为克服现有技术的不足，提供一种高效地连接与切换装置，本实用新型采取的技 术方案是，基于RS485系统数据总线的测井装置，包括1)电源箱用来给整个系统供电；2)电缆切换箱包含一个继电器阵列，用来把外部缆芯切换到相应的内部缆芯和 把相应的电源切换到外部缆芯上；3)绞车面板位于绞车上，显示包括深度，速度和缆绳张力的参数；4)采集箱包含网关板，数传解码板，深度板，通道板；网关板通过以太网接口与主机进行通信；数传解码板用来解码井下数传搜集的其他仪器的命令，并通过高速485总线连接 网关板；深度板接收井下光电编码盘信号，并产生深度驱动信号；网关板通过RS485系统数据总线高速通道连接数传解码板，网关板和深度板、通 道板之间的通信，占用RS485系统数据总线中速通道；网关板和电缆切换箱，电源箱，绞车 面板之间的通信占用RS485系统数据总线低速通道；高、中、低速通道采用主从式通信，网 关板作为主机，其他板作为从机。所述RS485总线包括收、发两条传输线，在每条传输线与地之间分别连接一个瞬 压抑制器，瞬压抑制器的正端接地。所述RS485总线包括收、发两条传输线，在每条传输线上设置有一个串接的限流 电阻。本实用新型具备如下技术效果本实用新型的总线包含高速、中速、低速三个通道。根据系统各个环节的特点，挂3接在不同的通道上，提高了整个总线的数据传输效率，降低了成本；该总线采用RS485总线，RS485接口是EIA推出的标准化总线接口，采用平衡式发 送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具有传输距离远，传输节点多，传输成本低，电路 简单的特点。
图1是地面测井系统数据总线结构图。图2是电路接口方案图。图3是总线共地方案图。
具体实施方式
本实用新型的总线包含高速、中速、低速三个通道。根据系统各个环节的特点，挂 接在不同的通道上。提高了整个总线的数据传输效率，降低了成本。该总线采用RS485总线，RS485接口是EIA推出的标准化总线接口，采用平衡式发 送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。具有传输距离远，传输节点多，传输成本低，电路 简单的特点。本实用新型总线接口采用TI公司的485总线收发器SN65HVD33，该芯片采用3. 3V 低压供电，能接收5V信号。该芯片支持全双工工作方式，最高通信速率可达25Mbit/S，可以 带256个节点。总线引脚有超过15KV的ESD保护。本实用新型的高速、中速、低速通道的通信速率分别为4M、1M、115. I bit/S。网关 板与数传解码板之间的通信为高速通道。网关板与采集箱其他通道板之间的通信为中速通 道。网关板与其他箱体，包括绞车面板之间的通信为低速通道。通讯采用一主多从的半双 工通讯模式。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。1.原理框图图1是地面测井系统数据总线结构图。对其中各部分做简要说明。1)电源箱电源箱用来给整个系统供电。包括地面各个箱体的供电，井下仪器的 供电和井下仪器的推靠。电源箱通过总线把采集的各路电源的电压和电流信息上传给采集 箱。2)电缆切换箱包含一个继电器阵列。用来把外部缆芯切换到相应的内部缆芯和 把相应的电源切换到外部缆芯上。3)绞车面板位于绞车上，显示深度，速度和缆绳张力等参数。为绞车司机提供必 要的信息。4)采集箱包含网关板，数传解码板，深度板，通道板等。网关板通过以太网接口与主机进行通信，通过三组总线与其他部分交换数据。数传解码板用来解码井下数传搜集的其他仪器的命令，并通过高速485总线上传 网关板。深度板接收光电编码盘信号，并产生整个系统的深度驱动信号。如图1所示，本实用新型设计了三组RS485总线。网关板和数传解码板之间的通信数据量最大，占用一个高速通道。网关板和深度板及其其他通道板之间的通信，占用中速 通道。该通道对于接口芯片的要求相对于高速通道有所降低，有利于其他通道板的方案设 计和成本控制。网关板和电缆切换箱，电源箱，绞车面板的通信数据量较小，采用低速通道。 各个总线采用主从式通信，网关板作为主机，其他板作为从机。2电路实现1)匹配电阻的选取信号在传输线末端突然遇到阻抗很小甚至没有的情况时，就会引起反射。消除这 种反射的方法，就必须在传输线的末端跨接一个与传输线的特性阻抗同样大小的终端电 阻，使传输线的阻抗连续。由于信号的传输是双向的，因此，在传输线的另一端可跨接一个 同样大小的终端电阻。图2中R2即为匹配电阻，取120欧姆。2)去除总线反射信号或干扰的措施在通讯波特率比较高的时候，在线路上放置偏置电阻是很有必要的，其作用是在 线路进入空闲状态后，把总线上没有数据时(空闲方式)的电平拉离0电平。这样一来，即 使线路中出现了比较小的反射信号或干扰，挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信 号的到来而产生误动。根据下表所示，R2上分得的电压大于200毫伏时即可。这里选取偏置电阻Rl，R3 阻值为680欧姆。
权利要求1.一种基于RS485系统数据总线的测井装置，其特征是，包括1)电源箱用来给整个系统供电；2)电缆切换箱包含一个继电器阵列，用来把外部缆芯切换到相应的内部缆芯和把相 应的电源切换到外部缆芯上；3)绞车面板位于绞车上，显示包括深度，速度和缆绳张力的参数；4)采集箱包含网关板，数传解码板，深度板，通道板；网关板通过以太网接口与主机进行通信；数传解码板用来解码井下数传搜集的其他仪器的命令，并通过高速485总线连接网关 板；深度板接收井下光电编码盘信号，并产生深度驱动信号；网关板通过RS485系统数据总线高速通道连接数传解码板，网关板和深度板、通道板 之间的通信，占用RS485系统数据总线中速通道；网关板和电缆切换箱，电源箱，绞车面板 之间的通信占用RS485系统数据总线低速通道；高、中、低速通道采用主从式通信，网关板 作为主机，其他板作为从机。
2.根据权利要求1所述的一种基于RS485系统数据总线的测井装置，其特征是，所述 RS485总线包括收、发两条传输线，在每条传输线与地之间分别连接一个瞬压抑制器，瞬压 抑制器的正端接地。
3.根据权利要求1所述的一种基于RS485系统数据总线的测井装置，其特征是，所述 RS485总线包括收、发两条传输线，在每条传输线上设置有一个串接的限流电阻。
专利摘要本实用新型基于RS485系统数据总线的测井装置涉及石油测井领域，为提供一种高效地连接与切换装置，本实用新型采取的技术方案是，基于RS485系统数据总线的测井装置，包括网关板通过RS485系统数据总线高速通道连接数传解码板，网关板和深度板、通道板之间的通信，占用RS485系统数据总线中速通道；网关板和电缆切换箱，电源箱，绞车面板之间的通信占用RS485系统数据总线低速通道；高、中、低速通道采用主从式通信，网关板作为主机，其他板作为从机。本实用新型主要应用于地面信号与井下信号通信。
文档编号E21B49/00GK201826830SQ201020556249
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者赵文福 申请人:天津市泰华科技有限公司