流-直流变换电路13的输出端连接，用于采集各直流-直流变换电路13的输出电流信号；输出电压测量单元224的输入端同时与各直流-直流变换电路13的输出端连接，用于采集井下电源系统1的输出电压信息；发电机转速测量单元221、整流电压测量单元222、均流电流测量单元223和输出电压测量单元224的输出端均与处理器21连接；
[0034]处理器21为以单片机芯片为核心的控制器电路；系统复位单元23用于对处理器21的工作状态进行实时监测，当处理器21的供电电压低于阈值电压或处理器21中的单片机芯片工作异常时，由系统复位单元23进行处理器21的复位操作；参数存储单元24为外置的16M低功耗flash存储芯片，用于按设定的时间间隔对处理器21处理后的参数信息进行存储，时钟同步单元26用于提供与地面参数显示单元3中的计算机31同步的时钟信息，此时钟信息作为存储参数和处理器21处理后的测量参数一起保存至参数存储单元24中，串口通信单元25为RS-485通信接口电路，用于实现处理器21与地面参数显示单元3间的连接。
[0035]地面参数显示单元3为设置在地面上的控制操作台，其与井下参数采集单元2相连接，用于井下参数采集单元2采集信息的显示、存储以及对井下参数采集单元2的参数设置，地面参数显示单元3包括:计算机31、参数显示单元32、远程控制单元33、内存管理单元34和状态显示单元35 ;其中:计算机31分别与参数显示单元32、远程控制单元33、内存管理单元34和状态显示单元35连接，计算机31通过RS-485串行通信接口与参数采集单元2中的串口通信单元25相连接；
[0036]本系统的工作过程如下:泥浆发电机11产生的三相交流电能经整流滤波电路12处理后输出粗直流电能，然后由直流-直流变换电路13将粗直流电能转换成适合不同电子测量、控制单元14需求的稳定直流电能，根据电子测量、控制单元14所需功率大小，当单一直流-直流变换电路13无法满足要求时，可采取多个直流-直流变换电路13并联均流的方式进行电能供给；参数测量单元22主要完成对发电机转速、整流电压、均流电流和电源输出电压的测量，处理器21采用飞思卡尔公司的HC9S12系列单片机，内置8通道10位A/D转换器，可完成对整流电压测量单元222、均流电流测量单元223和输出电压测量单元224输出信号的A/D转换，处理器21接收的发电机转速测量单元221的测量值为直流方波信号，采用输入/输出端口下降沿有效的方式，在规定的采样间隔内进行下降沿统计，处理后的数据保存至参数存储单元24中，处理器21通过串口通信单元25可实现与计算机31的信息交互，时钟同步单元26在处理器21的控制下通过串口通信单元25与计算机31的时钟保持一致；在地面参数显示单元3中，计算机31为控制核心和显示设备，采用C++Builder编程软件实现各功能模块，其中参数显示单元32可实现对井下参数采集单元2测量参数的显示，远程控制单元33可实现井下参数采集单元2的参数初始化和参数存储单元24中存储芯片的擦除，内存管理单元34可用于读取井下参数采集单元2的参数存储单元24中的数据，进行数据的回放和保存；状态显示单元35可显示井下参数采集单元2的参数采集时间、时间间隔、数据帧数、软件版本等系统信息。
[0037]如图2所示，本系统中井下电源参数采集单元2所采用的控制方法包括按顺序进行的下列步骤:
[0038]步骤S201、初始设置:测量前，对处理器21自身参数进行设置，包括I/O 口、定时器、中断等，并根据测量需求和参数存储单元24中存储芯片的大小设置参数采样的时间间隔；
[0039]步骤S202、读取测量参数:在规定的采样时间到来时，处理器21通过参数测量单元22接收包括发电机转速、整流电压、输出电压、多路均流电流在内的测量参数信息；
[0040]步骤S203、测量参数转换:发电机转速参数为直流方波信号，处理器21设置为输入/输出端口下降沿计数，处理器21对上述直流方波信号进行滤波后统计采样时间间隔内下降沿数目，由此计算出发电机转速值，并对包括整流电压、输出电压、多路均流电流在内的模拟参数进行A/D转换；
[0041]步骤S204、误差补偿:在泥浆发电机11转速范围内计算参数测量值与真实值之间的误差，并利用最小二乘法进行误差补偿；
[0042]步骤S205、保存测量参数:处理器21读取时钟同步单元26的时间信息，将其作为存储参数和处理器21处理后的测量参数一起保存至参数存储单元24中。
[0043]如图3所示，本系统中地面参数显示单元3所采用的控制方法包括按顺序进行的下列步骤:
[0044]步骤S301、串口参数设置:在地面参数显示单元3中设置串口参数，并进行串口通?目;
[0045]步骤S302、读取系统状态信息:利用内存管理单元34读取参数存储单元24中包括版本、工具编号、文件保存日期、采样时间间隔、数据帧数在内的状态信息，显示于状态显示单元35中；
[0046]步骤S303、系统工作状态判断:判断系统是否处于地面测试阶段，若处于地面测试状态，转步骤S304，否则，转步骤S306 ；
[0047]步骤S304、井下参数采集单元初始化:对智能钻井工具进行地面测试时，通过串口通信单元25实现井下参数采集单元2和地面参数显示单元3的信息交互，测试前利用远程控制单元33进行系统初始化和时钟同步操作，擦除参数存储单元24中存储芯片内的原有数据，保持井下参数采集单元2的时钟与计算机31的时钟一致；
[0048]步骤S305、实时显示测量参数:对智能钻井工具进行地面测试时，参数显示单元32实时显示井下参数采集单元2测量得到的参数值；
[0049]步骤S306、参数回放、存储:利用内存管理单元34通过串口通信单元25获得井下参数采集单元2中参数存储单元24内的数据，并对数据进行回放，最后保存为EXCEL表格形式。
[0050]如图4所示本发明一实施例的地面参数显示单元软件运行界面，包括参数显示单元32、远程控制单元33、内存管理单元34和状态显示单元35。其中，远程控制单元33包括“串口连接/关闭串口”按钮、“系统复位”按钮和“时钟同步”按钮，用于与井下参数测量单元2进行串口通信、时钟同步和处理器21的复位操作；参数显示单元32包括参数显示列表框和“开始测试/停止测试”按钮，用于井下参数测量单元2测量参数的实时显示；状态显示单元35包括状态信息列表框和“信息读取”按钮，用于显示智能钻井工具的状态信息；内存管理单元34包括“内存读取”按钮、“内存回放”按钮和“内存存储”按钮，用于井下参数测量单元2测量参数的回放、保存。
[0051 ] 本系统的工作过程包括下列步骤:
[0052]步骤一:点击远程控制单元33中“串口连接”按钮，选择相应串口，建立井下参数采集单元2中处理器21和地面参数显示单元3中计算机31之间的通信联系，连接建立后，“串口连接”按钮标题变为“关闭串口 ” ；
[0053]步骤二:点击状态显示单元35中“信息读取”按钮，地面参数显示单元3中计算机31通过串口通信单元25从井下参数测量单元2的处理器21中读取当前使用的软件版本、当前测试的工具编号、井下参数采集单元2的参数存储单元24中最新存储文件的日期、处理器21中设置的采样时间间隔以及井下参数采集单元2的参数存储单元24中已保存数据的帧数；
[0054]步骤三:点击远程控制单元33中的“系统复位”按钮，进行井下参数采集单元2中处理器21的复位控制并擦除井下参数采集单元2中参数存储单元24中的所有参数测量数据；
[0055]步骤四:点击远程控制单元33中的“时钟同步”按钮，使井下参数采集单元2中时钟同步单元26与地面参数显示单元3中计算机31的时间保持一致；
[0056]步骤五:点击参数显示单元32中“开始测试”按钮，“开始测试”按钮标题变为“停止测试”，同时远程控制单元33、内存管理单元34、状态显示单元35中的按钮全部变为灰色不可用状态，参数显示单元32中的列表框开始按照设定的采样间隔显示井下参数采集单元2的测量数据，状态显示单元35中数据帧数一项实时更新采样帧数；
[0057]步骤六:测试完成后，点击参数显示单元32中的“停止测试”按钮，远程控制单元33、内存管理单元34、状态显示单元35中的按钮全部恢复可用状态；
[0058]步骤七:点击内存管理单元34中“内存读取”按钮，地面参数显示单元3的计算机31通过串口通信单元25读取井下参数测量单元2的参数存储单元24中保存的参数测量数据；
[0059]步骤八:点击内存管理单元34中“内存回放”按钮，地面参数显示单元3的计算机31以表格形式显示读取的参数测量数据；
[0060]步骤九:点击内存管理单元34中“内存保存”按钮