[发明专利]用于石油钻井现场的录井无线传感器数据传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据传输系统，尤其是涉及一种用于石油钻井现场的录井无线传感器数据传输系统。

背景技术

大约从50年代至今，钻井现场的数据采集技术经历了三代技术革新，已经发展到目前的CAN总线模式，将现场数据采集技术提高到了更高的应用水平。

第一代产品的主要特点是电子仪表系统，由传感器产生的电信号直接驱动记录仪器，借以记录各种工程参数；随着计算机技术的发展，第二代产品的主要特点是以计算机为基础，并行多道多电缆传感器布局，一般通过数据采集卡进行分时多路采集系统，每一传感器都有一路电缆连接，最后通过接口箱进入计算机系统，这种技术的缺点是布线繁琐；为了解决这一问题，第三代产品主要将各种类型传感器通过一根总线(CANBUS)，通过接口箱和CAN卡引入计算机，就是现在所说的CAN总线模式，这种技术减少了现场布线烦杂等问题，但有时由于某一个传感器的异常或节点抖动也会影响到整个传感器系统，或者说计算机会重新扫描传感器系统；即使这种CAN总线模式的应用有诸多优点，也没有摆脱现场的有线布局现状，给实际应用操作带来了很多不便。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种传输稳定、不需要现场布线、传输范围大且扩展性好的数据传输系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于石油钻井现场的录井无线传感器数据传输系统，包括至少一个远程终端节点和一个遥测监控中心，所述的远程终端节点之间采用多级中继的方式连接，所述的遥测监控中心和第一级远程终端节点无线连接，每个上级远程终端节点与至少一个下级远程终端节点无线连接。

所述的远程终端节点的传感信息采集方式包括：定时采集或者根据钻柱的前进距离间隔采集。

所述的远程终端节点为低压低功耗的传感器。

所述的遥测监控中心包括中央监控系统和至少一个终端计算机，所述的中央监控系统和终端计算机通过RS485、RS232接口或USB连接。

该数据传输系统的通讯协议格式依次为：引导字节、接收设备地址、有效加载数据和效验码。

所述的有效加载数据依次为：接收设备识别码、目标设备识别码、源信号设备识别码、状态字和有效数据，所述的有效数据包含的内容为控制命令信息或传感信息，通过状态字进行标识。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用无线传感器系统取代有线传感器布线系统，使钻井现场不需要进行复杂的布线，其移动和维护更为方便。

2、钻井现场的无线数据终端可以随时随地接收和利用钻井测量参数，为监测和数据进一步开发提供一条便捷的途径。

3、无线传感器在维护时不需要对传输线路进行检查，使得维护更加方便。

4、远程终端节点采用多级中继的方式，使得其扩展性高，可以通过增加远程终端节点的方式方便的扩大数据传输系统进行数据采集的范围。

附图说明

图1为本发明实施例的传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种用于石油钻井现场的录井无线传感器数据传输系统，包括多个远程终端节点RTN(Remote Terminal Node)和遥测监控中心，其中遥测监控中心由一个中央监控系统CMS(Center Monitoring System)和终端计算机通过RS485、RS232或USB接口连接组成，每个远程终端节点RTN均采用为低压低功耗的传感器，具有采集模拟、数字和脉冲信号的功能，用于采集录井过程中的各种信息。远程终端节点之间采用多级中继的方式连接，遥测监控中心的中央监控系统和第一级远程终端节点无线连接，每个上级远程终端节点RTN与至少一个下级远程终端节点无线连接。

由于本发明用于石油钻井现场的录井系统，远程终端节点需要设置在钻井的测量设备上，其采集的方式有两种，方式A为每秒循环采集一次传感信息，方式B为钻头每进尺规定间隔采集一次4k字节数据的传感信息。而且由于采用低压低功耗的传感器，电池供电基本不成问题。一块5安时电池可以保证一口3000米井不更换节点电池。电池的工作环境可以采用不同类型的电池进行供电，也可以采用太阳能蓄电电池供电，以解决电池更换问题。