[发明专利]一种智能钻柱中基于电力线载波双工信息通信系统及方法

权利要求书

1.一种智能钻柱中基于电力线载波双工信息通信系统，其特征在于，所述的智能钻柱中基于电力线载波双工信息通信系统包括市电电源、计算机、地面PLC通信处理模块、井上电力接收处理模块、电力线、井下电力接收处理模块、井下PLC通信处理模块、井下控制模块、导向控制工具控制电路、井下参数测试传感器、信号调理电路；

井下PLC通信处理模块和地面PLC通信处理模块对用户数据处理后将信号加载到电力线上传输；

计算机控制井上电力接收处理模块将市电电源通过电力线传输到井下电力接收处理模块，井下电力接收处理模块根据井下设备工作需要将市电转化为适合的直流电；

井下控制模块与导向工具控制电路连接，井下参数测试传感器与信号调理电路连接，信号调理电路与井下控制模块连接；

井下PLC通信处理模块、井下控制模块、导向工具控制电路、井下参数测试传感器、信号调理电路与井下电力接收处理模块连接；

所述的井上电力接收处理模块和井下电力接收处理模块都包括依次连接的数据接口电路、MCU、电力线载波调制解调模块，与电力线载波调制解调模块连接的滤波电路，与滤波电路连接的补偿电路，与补偿电路连接的耦合电路，井下电力接收处理模块的数据接口电路和井下控制模块连接；

所述数据接口电路，信号协调作用，使MCU能更好的获取信号；

所述MCU，作为控制单元，用于控制电力线载波调制解调模块等协调工作；

所述电力线载波调制解调模块，用于对信号进行调制或解调工作；

所述滤波电路，滤除干扰信号，用于为信号发送做准备；

所述补偿电路，对信号做功率补偿，用于使信号能量满足发射要求；

所述耦合电路，将信号加载到电力线上并起到强电隔离和阻抗匹配的作用；

所述的智能钻柱中基于电力线载波双工信息通信方法包括：

步骤一、井上电力接收处理模块的MCU将来自计算机的用户指令传送给电力线载波调制解调模块，调制解调模块按照发送要求对用户数据进行打包、滤波、调制、D/A转换处理；

步骤二、经步骤一处理后的用户数据进入发送器外围电路，经过低通滤波、功率放大后，由耦合电路发送到电力线网络；

步骤三、来自电力线的载波信号由耦合电路进入接收器外围电路，信号经滤波处理，并根据信号强弱由缓冲放大电路进行放大或衰减处理，使信号满足解调需要；

步骤四、经步骤三处理后的信号在电力线载波调制解调模块中解调出用户指令，通过井下电力接收处理模块的MCU将数据发送给存储器或控制设备；

步骤五、井下电力接收处理模块的MCU将来自存储器或测试设备的数据传送给电力线载波调制解调模块，调制解调模块按照发送要求对数据进行打包、滤波、调制、D/A转换处理；

步骤六、经步骤五处理后的信号进入发送器外围电路，经过低通滤波、功率放大后，信号由耦合电路发送到电力线网络；

步骤七、来自电力线的载波信号由耦合电路进入接收器外围电路，信号经滤波处理，并根据信号强弱由自动增益控制放大电路进行放大或衰减处理，使信号满足解调需要；

步骤八、处理后的信号在电力线载波调制解调模块中解调出测试数据，通过井上电力接收处理模块的MCU将数据发送给计算机。