专利名称：井下数据传输方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据传输技术领域，更具体地说，涉及一种井下数据传输方法及系统。
背景技术：
在地质勘探和油田开采领域，需要将井下数据传输到地面分析以得到地下多方面的情况。试验证明，大地对电磁波信号的吸收是很大的，频率越高的电磁波信号，大地对它的吸收就越强，电磁波信号在地下传输时信号衰减的越快。因此，现有技术中，采用电磁波信号传输井下数据时，一般都需要在地表附近铺设电缆，在电磁波衰减完之前使用电缆进行传输，并且，该电缆的一头连接存储器，将电磁波信号进行存储。当使用时，需要取下存储器，获取其存储的电磁波信号，再将其转换为井下数据，非常不便。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种井下数据传输方法及系统，以解决现有的井下数据传输时需要额外使用电缆和存储器造成的使用不方便的问题。未解决上述问题，现提出的方案如下—种井下数据传输方法，包括获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大后发送；接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。优选地，所述中继站放大所述放大后的电磁波信号后还包括对所述放大后的电磁波信号执行滤波操作；以所述第二转换方法转换所述放大后的电磁波信号，当转换后的放大后的电磁波信号有效时，再将其以所述第一转换方法转换为电磁波信号。优选地，所述电磁波信号的频率范围为1-2兆赫。优选地，所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。优选地，获取到井下数据后还包括采用预先约定的密钥加密所述井下数据；所述接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据后还包括采用预先约定的密钥解密所述井下数据。一种井下数据传输系统，包括井下数据处理站，用于获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内、数量至少为一的中继站，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号，再将其放大后发送；
终端接收站，用于接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。优选地，所述中继站包括中继站接收模块，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号；中继站放大发送模块，用于将所述电磁波信号放大后发送；所述中继站还包括信号处理单元，用于对所述中继站放大发送模块放大后的电磁波信号执行滤波操作；以所述第二转换方法转换所述滤波后的电磁波信号，当转换后的电磁波信号有效时，再将其以第一转换方法转换为电磁波信号。优选地，所述井下数据处理站还包括加密单元，用于采用预先约定的密钥加密所述井下数据；所述终端接收站还包括解密单元，用于采用预先约定的密钥解密所述井下数据。优选地，所述电磁波信号的频率范围为1-2兆赫。优选地，所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。从上述的技术方案可以看出，本发明公开的井下数据传输方法和系统中，当井下数据被转换为电磁波信号，并放大发送后，设置于井道内的中继站可以接收该电磁波信号， 再将其放大，以使该信号不会被大地完全吸收。因此，井下数据的传输就不要额外增加电缆和存储器，解决了因需要额外增加电缆和存储器造成的使用不方便的问题。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例公开的一种井下数据传输方法的流程图；图2为本发明另一实施例公开的一种井下数据传输方法的流程图；图3为本发明另一实施例公开的一种井下数据传输方法的流程图；图4为本发明实施例公开的一种井下数据传输系统的结构图；图5为本发明实施例公开的中继站的结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例公开了一种井下数据传输方法及系统，以解决现有的井下数据传输时需要额外使用电缆和存储器造成的使用不方便的问题。如图1所示，所述井下数据传输方法包括步骤S101、获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；
具体的，所述井下数据为真实化后的井下仪器的信号，即根据井下仪器的信号与地底地质情况分布的对应关系，转化井下仪器的信号后的数据。并且，由于将井下数据转换为电磁波信号之后，该信号较弱，所以需要将其放大。S102、设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大后发送；具体的，根据井道长度不同，设置的中继站的数量也不同，当井道较短，电磁波信号被放大一次就可以直接传输到地表时，在该井道内只需设置一个中继站即可。当井道较长时，电磁波信号被放大一次不足以传输到地表就会被大地吸收，此时， 在井道内设置多个中继站，第一中继站接收井下数据被转换且放大的电磁波信号，将其放大后发送，第二中继站接收第一中继站发送的电磁波信号，将其放大后发送，第三中继站接收第二中继站发送的电磁波信号，重复上述操作。并且，每个中继站发送的电磁波信号的频率不同，且与每个中继站只能接收特定频率的电磁波信号，以第二中继站为例，其与第一中继站发送的电磁波信号的频率不同，且其发送的电磁波信号的频率与第三中继站接收的电磁波的频率相同，使第三中继站只能接收第二中继站发送的电磁波信号。在电磁波信号的传输范围内设置多个中继站S103、接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。具体的，上述井下数据传输方法中的电磁波信号的频率范围为1-2兆赫，且所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。本发明公开的井下数据传输方法中，当井下数据被转换为电磁波信号，并放大发送后，设置于井道内的中继站可以接收该电磁波信号，再将其放大，以使该信号不会被大地完全吸收。因此，井下数据的传输就不要额外增加电缆和存储器，解决了因需要额外增加电缆和存储器造成的使用不方便的问题。本发明另一实施例还公开了一种井下数据传输方法，如图2所示，包括步骤S201、获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；S202、设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大；S203、对所述放大后的电磁波信号执行滤波操作；S204、以所述第二转换方法转换所述放大后的电磁波信号，当转换后的放大后的电磁波信号有效时，再将其以所述第一转换方法转换为电磁波信号并发送；当转换后的放大后的电磁波信号无效时，说明该信号为干扰信号，剔除不要。S205、接收所述第二电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。本发明另一实施例还公开了一种井下数据传输方法，如图3所示，包括步骤S301、获取井下数据，采用预先约定的密钥加密所述井下数据；S302、将所述加密后的井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送； S303、设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大；S304、对所述放大后的电磁波信号执行滤波操作；S305、以所述第二转换方法转换所述放大后的电磁波信号，当转换后的放大后的电磁波信号有效时，再将其以所述第一转换方法转换为电磁波信号并发送；S306、接收所述第二电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据；S307、采用预先约定的密钥解密所述井下数据。具体的，预先约定的密钥可以是密码，通过密码加密井下数据，并通过改密码解密加密之后的井下数据；也可以一种对应关系，通过该对应关系将井下数据映射为另一种数据，将其转换为电磁波信号进行传输，当需要解密时，再通过该对应关系的反关系进行解
Γ t [ O本发明实施例公开的井下数据传输系统如图4所示，包括井下数据处理站101，用于获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内、数量至少为一的中继站102，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号，再将其放大后发送；终端接收站103，用于接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。具体的，上述井下数据传输系统中的电磁波信号的频率范围为1-2兆赫，且所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。其中，中继站102包括中继站接收模块21，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号；具体的， 该接收模块可以包括一个接收天线，当为了加强接收的信号时，可以设置多个接收天线，多个接收天线叠加接收的电磁波信号。中继站放大发送模块22，用于将所述电磁波信号放大后发送。当需要排除干扰信号时，中继站102还包括信号处理单元23，用于对所述中继站放大发送模块放大后的电磁波信号执行滤波操作；以所述第二转换方法转换所述滤波后的电磁波信号，当转换后的电磁波信号有效时，再将其以第一转换方法转换为电磁波信号。同样，根据井道长度不同，设置的中继站102的数量也不同，当井道较短，电磁波信号被放大一次就可以直接传输到地表时，在该井道内只需设置一个中继站即可。当井道较长时，电磁波信号被放大一次不足以传输到地表就会被大地吸收，此时，在井道内设置多个中继站，第一中继站接收井下数据被转换且放大的电磁波信号，将其放大后发送，第二中继站接收第一中继站发送的电磁波信号，将其放大后发送，第三中继站接收第二中继站发送的电磁波信号，重复上述操作。并且，每个中继站发送的电磁波信号的频率不同，且与每个中继站只能接收特定频率的电磁波信号，以第二中继站为例，其与第一中继站发送的电磁波信号的频率不同，且其发送的电磁波信号的频率与第三中继站接收的电磁波的频率相同，使第三中继站只能接收第二中继站发送的电磁波信号。上述实施例公开的井下数据处理系统中，当需要加密传输的井下数据时，井下数据处理站101还包括加密单元，用于采用预先约定的密钥加密所述井下数据；终端接收站103还包括解密单元，用于采用预先约定的密钥解密所述井下数据。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种井下数据传输方法，其特征在于，包括获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大后发送； 接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继站放大所述放大后的电磁波信号后还包括对所述放大后的电磁波信号执行滤波操作；以所述第二转换方法转换所述放大后的电磁波信号，当转换后的放大后的电磁波信号有效时，再将其以所述第一转换方法转换为电磁波信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电磁波信号的频率范围为1-2 兆赫。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获取到井下数据后还包括采用预先约定的密钥加密所述井下数据； 所述接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据后还包括采用预先约定的密钥解密所述井下数据。
6.一种井下数据传输系统，其特征在于，包括井下数据处理站，用于获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内、数量至少为一的中继站，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号，再将其放大后发送；终端接收站，用于接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述中继站包括 中继站接收模块，用于接收所述井下数据处理站发送的电磁波信号； 中继站放大发送模块，用于将所述电磁波信号放大后发送；所述中继站还包括信号处理单元，用于对所述中继站放大发送模块放大后的电磁波信号执行滤波操作；以所述第二转换方法转换所述滤波后的电磁波信号，当转换后的电磁波信号有效时，再将其以第一转换方法转换为电磁波信号。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述井下数据处理站还包括加密单元，用于采用预先约定的密钥加密所述井下数据； 所述终端接收站还包括解密单元，用于采用预先约定的密钥解密所述井下数据。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电磁波信号的频率范围为1-2兆赫。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一转换方法为数模转换，所述第二转换方法为模数转换。
全文摘要
本发明公开了一种井下数据传输方法和系统，所述井下数据传输方法包括获取井下数据，将所述井下数据以第一转换方法转换为电磁波信号，放大所述电磁波信号后发送；设置于井道内的中继站接收所述放大后的电磁波信号，再将其放大后发送；接收所述中继站发送的电磁波信号，将其以第二转换方法转换为井下数据。本发明公开的井下数据传输方法和系统中，当井下数据被转换为电磁波信号，并放大发送后，设置于井道内的中继站可以接收该电磁波信号，再将其放大，以使该信号不会被大地完全吸收。因此，井下数据的传输就不要额外增加电缆和存储器，解决了因需要额外增加电缆和存储器造成的使用不方便的问题。
文档编号H04B7/15GK102571185SQ20111045133
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者张大祥, 李卫国, 马云龙 申请人:吉林航空维修有限责任公司