[发明专利]水平导向钻随钻预警高速数据传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速数据传输系统，尤其是一种适用于水平导向钻有线 随钻探测预警的廉价、可靠、高速的数据传输系统。

背景技术

水平导向钻是城市市政建设一种的非开挖施工设备，由于其施工过程“不 可见”，必须事先准确了解现有地下管线的准确分布，否则很容易破坏地下现 有管线，带来施工事故。

目前，一般采用地面工作的物探设备来探测地下管线的分布情况，如探 地雷达、地下管线探测仪等。但由于探测原理的限制，在地下水丰富、管线 分布复杂的场合，会存在一定的探测盲区。另外，地面探测设备的探测过程 与水平导向的施工过程严重脱节，对施工过程中可能出现的危险无能为力， 不能在出现危险时给钻机操作人员及时报警，以便采取适当的措施，避免事 故发生。

为避免上述问题的发生，可以考虑在水平导向钻导向板或回括器与钻杆 之间加装一定的随钻探测环节来探测地下障碍物的位置，并在遇到危险时向 操作人员报警。对地下探测来讲，如何将工作于地下的随钻探测数据有效地 传输出来是必须要解决的重要问题。

对地下随钻探测来讲，有效传输数据面临着几个问题。一是体积和功耗 问题，由于探测设备安装于地下，其体积和功耗都不可能太大；二是施工工 艺问题，数据传输通道的数目不能太大，否则将会影响施工速度和质量；三 是信号传输速率问题，受通道数量的影响，只能采用串行数据传输的方式， 将会在很大程度上影响数据的传输速度；四是信号传输长度的问题，由于水 平导向钻施工距离一般较长，信号传输存在明显的长线效应，在很大程度上 将会影响信号的传输的质量与可靠性。

目前，信号串行传输的方式有很多，包括RS232/485总线、CAN总线和 1553B总线等，在长距离传输数据的情况下，前两者数据传输速率较低，后 者则比较昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平导向钻随钻预警高速数据传输系统，其 利用HotLink(热链路)总线，通过利用自适应信道均衡技术，实现可靠性 的、低成本的水平导向钻随钻预警高速数据传输系统。

为达上述目的，本发明提供一种水平导向钻随钻预警高速数据传输系统， 其由地下随钻探测系统的控制器进行控制；特点是，包含与该控制器连接的 FPGA(现场可编程门阵列)控制逻辑电路，分别与该FPGA控制逻辑电路 连接的数据接收器和数据发送器，分别与该数据接收器和数据发送器连接的 自适应均衡电路，以及与该自适应均衡电路连接的变压器；

所述的FPGA控制逻辑电路用于对数据接收器和数据发送器进行时序控 制；

所述的数据接收器用于完成数据接收；其是采用Hotlink总线的Hotlink 数据接收器；

所述的数据发送器用于完成数据发送；其是采用Hotlink总线的Hotlink 数据发送器；

所述的自适应均衡电路用于接收信号幅度进行自适应补偿，以提高接收 信号质量，降低误码率；

所述的变压器用于充当信号传输变压器，输出一路差分信号对接信号传 输电缆，可降低传输电缆上的共模干扰。

本发明还包含一数据缓存电路，其分别与FPGA控制逻辑电路，数据接 收器和数据发送器通过电路连接；该数据缓存电路用于接收和发送数据的先 进先出(FIFO)数据缓冲。

本发明进一步还包含一耦合电路单元，其包含连接在数据接收器和自适 应均衡电路之间的第一耦合电路，以及连接在数据发送器和自适应均衡电路 之间的第二耦合电路。

本发明提供的水平导向钻随钻预警高速数据传输系统，其具有以下优点：

1、数据传输速率高；

2、成本低廉；

3、数据传输可靠。

附图说明

图1为本发明中的水平导向钻随钻预警高速数据传输系统的电路结构框 图；

图2为本发明中的水平导向钻随钻预警高速数据传输系统的发送控制状 态的示意图；

图3为本发明中的水平导向钻随钻预警高速数据传输系统的接收控制状 态的示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图3，详细说明本发明的一较佳实施方式。