一种用于油田钻井作业的便携式无线通讯系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田钻井作业的通讯技术领域，具体是涉及一种用于油田钻井作业的便携式无线通讯系统。
【背景技术】
[0002]在油田的钻井作业过程中，司钻房与二层台的井架工，地面的泥浆工，柴油机司机，发电机房人员，泥浆栗泥浆工以及井队值班干部质检员之间的联系很不方便。特别是在地下钻井的作业过程中，司钻房与二层台的井架工之间的沟通完全是靠打手势和/或敲击井架来完成，发电机房人员，泥浆栗泥浆工之间靠的是不同的手势和/或不同的敲击声沟通的，队长与工人之间的协调指挥完全靠的是手势和/或呐喊，通过人找人，人叫人之间来完成。并且，当遇到恶劣天气或情况时，例如在夜间或雨雾天作业，处理事故作业等过程中，由于无法看清手势，又无法用语言沟通，只能靠经验来完成。尤其是需要双方或多方相互配合才能完成的作业时，极容易产生配合失误，影响工作效率，甚至关系到安全生产。
[0003]为此，在实际的油田钻井作业中，急需要一种可以满足现代钻井作业中可实现便携、抗噪音、多点移动、多方通话的便携式无线通讯系统。以满足油田钻井作业内部通讯的需求，以期望能够提高油田钻井作业的安全系数，加快作业进度，提高钻井作业功效，将钻井作业过程中的安全隐患最大可能地降低到最小值。
[0004]为了解决上述技术问题，中国专利CN 201420751059.X公开了一种煤矿钻机的无线通讯装置，包括设在井口的钻机，钻机经一组钻杆与井底的钻头连接；与钻机连接的钻杆内设有井口仪器，与钻头连接的钻杆内设有井下仪器；井口仪器下方设有井口发光管和井口光电管；井下仪器上方设有井底发光管和井底光电管。该实用新型通过光电传输有效的解决了现有电磁原理的无线通讯方式不能用于煤矿钻机的技术问题，实现了煤矿钻机的无线通讯，避免了有线通讯的麻烦。该实用新型结构简单，可适用于煤矿钻机的钻杆中心有吹风或注水通道的情况下，通讯距离小于200米的通讯。但是，该实用新型的通讯距离限制在200米以内，并且仅仅是使用光电传输的方式，适用范围有限，无法在油田钻井作业广泛地开展使用。
[0005]中国专利CN 200720069519.0公开了一种钻井现场的无线通讯装置，包括发射端和接收端，发射端由钻井监视仪通过以太网线连接无线网桥，再通过馈线连接至天线；接收端由至少一根天线通过至少一根馈线连接至无线网桥，无线网桥通过以太网线连接至少一台计算机。该实用新型的优点是将现场的钻井监视仪、后台计算机通过无线网络连接在了一起，各接入设备的可移动性强，后台计算机的扩充方便，只需重复加入无线网桥、馈线、天线即可通过软路由的方式实现接入连接。但是，该无线通讯装置结构配置简单，仅仅是设置了钻井监视仪，而没有考虑到油田钻井作业的综合需求，使用范围有限，无法适用于油田钻井作业通讯的整体需求
【发明内容】
[0006]根据油田钻井作业通讯的需求，本发明提供了一种用于油田钻井作业的便携式无线通讯系统，用于钻井工作台与二层台，栗房，发电机房。采油机房，值班队部之间井队人员工程联系。本发明的便携式无线通讯系统采用先进的数字化无中心异步组网通信技术，可满足多用户全双工话音通信，实现最多四方同时发话，且接收用户数量无限制，具有通讯灵活，话音清晰，系统稳定，抗噪性能好，话音保密性强等特点。可解决井场中多点之间的全双工自由无线话音通信联络，解放油田架子工及司钻工等工作人员的双手，解决泥浆栗房、放电机房等高噪声环境中的通信问题，使得整个井场通信更加畅快，提高工作效率。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]—种用于油田钻井作业的便携式无线通讯系统，其特征在于:所述的便携式无线通讯系统包括手持式可固定无线通话器、便携式无线通话器、头戴式无线通话器和固定式无线通话器；所述的手持式可固定无线通话器设置于油田钻井作业的二平台，所述的便携式无线通话器设置于油田钻井作业的值班室或队长室，所述的头戴式无线通话器设置于油田钻井作业的泥浆栗房、发电机房和震动筛，所述的固定式无线通话器设置于油田钻井作业的司钻房；所述的手持式可固定无线通话器、便携式无线通话器、头戴式无线通话器和固定式无线通话器的内部均设置有通信电路板，所述的通信电路板的话音信号输出端与受话器并联连接，天线与通信电路板的射频端连接，送话器与通信电路板的话音信号输入端连接；所述的通信电路板上设置有送话信号放大电路、音频功率放大电路、CVSD编解码电路、控制电路、射频收发电路及射频开关电路；所述的送话信号放大电路输入端与送话器连接，输出端与CVSD编解码电路输入端连接，CVSD编解码电路将送入的话音模拟信号转化为话音数字信号后送往控制电路，控制电路将话音数字信号送入射频收发电路调制后经射频开关电路通过天线发射；所述的天线将接收到的话音数字信号经射频开关电路送入射频收发电路进行调制，调制后的话音数字信号经过控制电路处理后送入CVSD编解码电路将话音数字信号转化为话音模拟信号送入音频功率放大电路放大，音频功率放大电路输出端与受话器并联连接；所述的CVSD编码电路、射频收发电路及射频开关电路均由控制电路控制。
[0009]在一个优选的技术方案中，所述的控制电路采用MSP430F149单片机，所述的CVSD编解码电路采用CMX649编解码芯片，所述的射频收发电路采用ADF7020单片UHF无线收发芯片。
[0010]在一个优选的技术方案中，所述的固定式无线通话器主要由通话器主机、鹅式话筒、室外扬声器和天线组成；所述的通话器主机操作面板嵌入式安装在司钻操作平台上，主要由送话器接口、受话扬声器、电源开关、扩音切换按键、音量键、信道切换按键和电源指示灯组成。
[0011]在一个优选的技术方案中，所述的头戴式无线通话器主要由通话器主机、天线、充电器和大耳罩组成；所述的大耳罩为头戴耳机方式或者集成于安全帽上使用，采用环形密闭式耳罩结构；所述的大耳罩内设置有数字降噪电路和针对噪声的门限程序设计；所述的通话器主机主要由电源指示灯、受话音量调节键和信道切换按键组成。
[0012]在一个优选的技术方案中，所述的便携式无线通话器主要由通话器主机、天线、充电器和外置耳麦组成；所述的通话器主机操作面板主要由电源指示灯、接收信号灯、受话音量调节键和信道切换按键组成。
[0013]在一个优选的技术方案中，所述的手持式可固定无线通话器主要由通话器主机、天线、充电器、外置耳麦和固定夹组成；所述的通话器主机操作面板主要由电源指示灯、接收信号灯、受话音量调节键和信道切换按键组成；通过所述的固定夹可以将所述的无线通话器固定在其它物体上。
[0014]本发明的固定式无线通话器司钻房人员通信，主要由通话器主机，鹅式话筒，室外扬声器，天线等组成。主机操作面板主要由送话器接口，受话扬声器，电源开关，扩音切换按键，音量、信道切换按键和电源指示灯等组成；其主要技术特点如下:
[0015]1.采用面板嵌入式安装方式，拆装方便，节省空间，不影响司钻操作平台的整体性。
[0016]2.具有无线通话功能，可实现与二平台、队长室、泥浆栗房等任意场点的全双工广播式话音通信，无需手动操作，解放双手(在讲话的同时，也可接听其他场点发出的话音信息)。
[0017]3.采用四时隙全双工技术，即使通信地域范围内已有三个人同时在讲话，作为第四方也可以插入讲话，不会出现因信道被占用而无法发话的情况。
[0018]4.具有对工作井口扩音功能，可实现司钻房对井口工作人员的扩音指挥，通过按下面板扩音切换按键，司钻房操作员讲话话音可通过室外扬声器扩音，转化为室外足够高声级的话音，使井口工作人员清晰的听到。
[0019]5.具有电源指示灯功能，受话音量调节功能，切换信道