一种石油测井总线的数据传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字信号传输领域，尤其涉及一种石油测井总线的数据传输方法。
【背景技术】
[0002]现场总线是指现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。
[0003]目前，在石油测井中基于电缆测井的井下测井仪器之间进行数据通信所使用多种现场总线，如CAN (ControlIer Area Network,控制器局域网)总线、基于10Base-2的以太网总线、RS-485总线，也有一些企业设计的总线如Sondex国际油田技术公司的Ultrawire的总线、Atlas公司的ECLIPS 5700成像测井系统所采用的类似1553B总线、斯伦贝谢公司的CSU测井系统所采用的DTB总线等。在上述总线中，除以太网总线传输速率达到1Mbps (bit/s)，其它总线的数据传输速率不到1Mbps。由于新的高端测井仪器如三维声波测井仪器，阵列成像测井仪器等每次采集的数据量越来越大，早期的大部分井下测井仪器总线已远远无法满足当前的应用需求。现有技术中，对于大数据量的高端测井仪器主要采用基于10Base-2的以太网总线方案，如哈里伯顿公司的Log_IQ、中国长城钻探的LEAP800、中海油田服务有限公司的ELIS-1000。但是，以太网主要是应用在民用或工业产品中，市面上与以太网相关的芯片温度等级都是商业级或工业级，不适合应用在175°C以上高温井，限制了测井仪器的使用范围，而测井用的遥传系统是一个典型的非对称传输系统，为提高上行传输速率，下行速率往往远低于上行速率，当使用TCP方式传输数据时，由于等待确认信号延迟较长，会降低遥传系统的传输效率。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种石油测井总线的数据传输方法，解决现有技术中测井总线不适用于高温环境、传输速率慢的技术问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种石油测井总线的数据传输方法，包括:
[0007]通过数据总线在井下测井仪器与总线控制器之间构建数据传输通道，其中，所述总线一端接总线控制器，所述总线另一端接终端匹配电阻接头，所述总线控制器与所述终端匹配电阻接头之间接至少两个井下测井仪器；
[0008]所述总线控制器通过所述总线，下发命令给所述井下测井仪器；
[0009]所述井下测井仪器接收命令，进行数据采集，并将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器。
[0010]本发明提供一种石油测井总线的数据传输方法，通过数据总线在井下测井仪器与总线控制器之间构建数据传输通道，其中，所述总线一端接总线控制器，所述总线另一端接终端匹配电阻接头，所述总线控制器与所述终端匹配电阻接头之间接至少两个井下测井仪器；所述总线控制器通过所述总线，下发命令给所述井下测井仪器；所述井下测井仪器接收命令，进行数据采集，并将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器。本发明中的总线易于实现，能满足不同温度级别的测井系统的要求，通过基于帧间间隔的仲裁方法，降低井下测井仪器在总线上发生冲突的概率，提高井下测井仪器的数据传输效率。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本发明实施例的应用的场景示意图；
[0013]图2为本发明实施例提供的一种石油测井总线的数据传输方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0015]如图1所示，为本发明实施例的应用的场景示意图，总线100 —端接总线控制器110，所述总线另一端接终端匹配电阻接头120，总线控制器110与终端匹配电阻接头120之间接至少两个井下测井仪器130，终端匹配电阻接头120用于进行总线的阻抗匹配，终端匹配电阻接头120内部通过一个120欧姆的电阻与总线连接。下面结合图1，详细介绍本发明实施例中的一种石油测井总线的数据传输方法，如图2所示，包括:
[0016]步骤201、通过数据总线在井下测井仪器与总线控制器之间构建数据传输通道；
[0017]其中，数据以帧为单位进行传输，数据帧格式包括两层:数据层和编码层；所述数据层包括标识符、控制字段、数据长度字段、数据段、CRC校验字段；帧分数据帧和确认帧。
[0018]所述的数据帧又分为短数据帧和长数据帧，所述的短数据帧、长数据帧和确认帧的帧长是固定长度，所述的长数据帧的数据层总长2080位，依次是8位标识符字段、8位控制字段、8位数据长度字段、2040位数据字段和16位校验字段；所述的短数据帧的数据层总长160位，依次是8位标识符字段、8位控制字段、8位数据长度字段、120位数据字段和16位校验字段；所述的确认帧的数据层总长8位，为8位标识符字段。
[0019]所述数据层以8位为单位进行8b/10b编码后，帧头添加8b/10b编码中的K28.5字符，帧尾添加8b/10b编码中的K28.1字符得到编码层。
[0020]步骤202、所述总线控制器通过所述总线，下发命令给所述井下测井仪器；
[0021]步骤203、所述井下测井仪器接收命令，进行数据采集，并将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器。
[0022]其中，步骤203具体可以包括:
[0023]步骤203-1、所述井下测井仪器通过所述总线检测由所述总线控制器发出的数据米集命令；
[0024]步骤203-2、如果没有检测到所述数据采集命令，则继续检测；
[0025]步骤203-3、所述井下测井仪器收到所述数据采集命令后，开启数据采集进程，进行数据采集；
[0026]步骤203-4、数据采集结束后，将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器，并将所述井下测井仪器的数据发送端口置为高阻态，以使得所述总线处于空闲状态。
[0027]为了避免总线出现冲突，步骤203中将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器之前，包括:
[0028]所述井下测井仪器检测所述总线是否处于空闲状态；
[0029]当检测到所述总线在10个位元时间内总线均处于高电平，则判断为总线处于空闲状态；
[0030]当检测到所述总线在10个位元时间内出现低电平，则判断为总线处于非空闲状
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[0031]步骤203中将采集的数据通过所述总线发送至所述总线控制器之后，包括:
[0032]对于总线控制器而言，当总线控制器正确接收到采集的数据后，向所述井下测井仪器发送一个确认帧，其中，所述确认信号的产生时间必须在接收完当前数据帧的帧尾后10个位元时间内开始产生。
[0033]对于井下测井仪器而言，在发送完一数据帧并释放所述总线后的40个位元时间内，判断是否接收到确认信号；如果成功接收到所述确认信号，表示采集的数据已经成功发送，如果未接收到所述确认信号则表示采集的数据发送失败，并重新发送采集的数据。另夕卜，同一数据帧重新发送的次数累计达到16次，该数据帧所对应的井下测井仪器将停止该数据帧的发送。
[0034]