[发明专利]在测井井下仪器总线中使用的通信系统和通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统和通信方法，特别是涉及在测井井下仪器总线中使用的通信系统和通信方法。

背景技术

地球物理测井或石油测井简称为测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。一般按所探测的岩石物理性质或探测目的可分为电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井、气测井、地层测试测井、钻气测井等。把利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器，由测井电缆下入井内，使地面电测仪可沿着井筒连续记录随深度变化的各种参数。通过表示这类参数的曲线，来识别地下的岩层，如油、气、水层、煤层、金属矿床等。

目前，测井井下仪器总线中通常采用CAN总线、1553总线和RS485总线技术等等。这些技术存在着如下缺点，如：各个仪器需要次序设置，对研发测试造成很大不便，对上井的应用人员要求也很高；与地面系统耦合度太高，所有数据报文由地面设备整合，增加新的仪器都需要对地面控制设备重新开放；目前以此基础开发的设备流量小，只有几十K到上百K的速度，不能支持新一代的测井仪器；系统架构造成整个测井系统的软件架构耦合度非常高，新的仪器增加导致网管软件大幅修改；现在做仪器的厂家非常多，如果新仪器要加入到此架构中，仪器的修改幅度非常大，工作量非常大。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于：提供一种在测井井下仪器总线中使用的通信系统和通信方法，其可简化设备之间的耦合性和相关性，建立设备的模块化，并建立总线数据传输平台，使各厂家的仪器更容易兼容进去，并且简化测井系统的开发、调试和应用，提高总线系统的速度。

本发明为了达到上述目的的至少之一，其第一方案是：一种在测井井下仪器总线中使用的通信系统，其具备同轴电缆和位于井下的测井仪器，其特征在于，所述通信系统还包括：中央处理器、连接于所述中央处理器上的以太网芯片、以及连接于所述以太网芯片与所述同轴电缆之间的同轴电缆芯片，在所述以太网芯片从所述中央处理器接收到发送报文时，所述以太网芯片通过调用所述同轴电缆芯片将所述发送报文发送到所述同轴电缆上，在所述同轴电缆芯片探测到所述同轴电缆上有属于或发送给自身的数据报文时，将该数据报文接收并发送到所述以太网芯片，所述以太网芯片将所述数据报文传送到所述中央处理器，所述中央处理器、所述以太网芯片和所述同轴电缆芯片设置在所述测井仪器中，或者是所述中央处理器、所述以太网芯片和所述同轴电缆芯片做成为独立于所述测井仪器之外的模块，所述测井仪器通过该模块再连接到所述同轴电缆上。

此外，优选在上述第一方案中，所述发送报文和所述数据报文均符合IEEE 802.3协议。

此外，优选在上述第一方案中，所述以太网芯片实现IEEE 802.3逻辑链路层协议，所述同轴电缆芯片实现IEEE 802.3媒介访问控制层协议。

此外，优选在上述第一方案中，所述测井仪器的数目为多个，各个所述测井仪器利用软件开发成独立的网络单元，所有的所述测井仪器组成一个子网。进而，所述软件的架构是在TCP/IP架构上开发应用程序的。

此外，优选在上述第一方案中，所述通信系统使用TCP/IP协议，能和任何网络设备对接。

此外，优选在上述第一方案中，所述通信系统能整个直接挂接到互联网上，通过TCP/IP协议直接进行操作和控制。

此外，优选在上述第一方案中，所述测井仪器能够被进行远程测试、控制和维护。

另外，本发明的第二方案是：一种在测井井下仪器总线中使用的通信方法，其特征在于，所述通信方法包括报文发送过程和报文接收过程，所述报文发送过程具备如下步骤：与中央处理器连接的以太网芯片从所述中央处理器接收发送报文的步骤；以及所述以太网芯片通过调用连接于所述以太网芯片的同轴电缆芯片，将所述发送报文发送到连接于所述同轴电缆芯片的所述同轴电缆上的步骤，所述报文接收过程具备如下步骤：所述同轴电缆芯片探测在所述同轴电缆上是否有属于或发送给自身的数据报文的步骤；在所述同轴电缆芯片探测到有所述数据报文时，将该数据报文接收并发送到所述以太网芯片的步骤；以及所述以太网芯片将所述数据报文传送到所述中央处理器中的步骤，其中，所述中央处理器、所述以太网芯片和所述同轴电缆芯片设置在位于井下的测井仪器中，或者是所述中央处理器、所述以太网芯片和所述同轴电缆芯片做成为独立于所述测井仪器之外的模块，所述测井仪器通过该模块再连接到所述同轴电缆上。