[发明专利]一种随钻测控仪器总线系统

权利要求书

1.一种随钻测控仪器总线系统，包括内总线、外总线和总线规约转换器，所述总线规约转换器是内总线与外总线之间进行数据通讯转换的装置，其特征在于，所述的总线系统是一种实现测控短节之间通过外总线进行数据交换，以及实现多测控模块之间通过内总线进行数据交换的总线操作系统；所述的内总线是指在各测控短节内测控模块之间提供数据通路所需要的包括RS232、RS485或CAN标准总线在内的所有硬件；所述的外总线是指在各测控短节之间提供一路单一数据通路或电源载波数据通路所需要的包括电缆、总线耦合器在内的所有硬件。

2.根据权利要求1所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于所述外总线包括：一路与主控模块连接的总线规约转换器和总线耦合器，一路与电源模块连接的信号隔离器，以及多路分别与测控短节连接的总线规约转换器和总线耦合器。

3.根据权利要求２所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于所述与主控模块连接的总线规约转换器和总线耦合器设置在含有主控模块的测控短节内或者设置在单独的一个测控短节内，所述与电源模块连接的信号隔离器设置在含有电源模块的测控短节内或者设置在单独的一个测控短节内，所述多路与测控短节连接的总线规约转换器和总线耦合器分别设置在各自对应的测控短节内或者设置在单独的一个测控短节内。

4.根据权利要求3所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于所述的测控短节是由一个或者多个测控模块封装在钻铤内构成的，所述的主控模块是系统控制中心，包括任务管理、消息传输、差错控制的一种主控模块，所述测控模块是系统中完成测量、传输、控制等功能的基本单元，包括MWD、方位伽马、随钻电磁波电阻率、旋转导向工具、随钻声波、随钻中子、随钻密度中的一种或几种，所述电源模块包括泥浆发电机和／或电池。

5.根据权利要求４所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于所述规约转换器包括规约转换处理单元和内、外总线控制单元，规约转换处理单元分别通过内、外总线控制单元与内、外总线连接，其中，外总线控制单元负责外总线数据的接收和发送，内总线控制单元负责内总线数据的接收和发送，规约转换处理单元负责将接收的内外总线数据按照对应的内外总线通讯规约进行解析、转换、封装和转发，外总线与内总线通过规约转换器的转换方式包括：外总线与RS232内总线数据转换、外总线与RS485内总线数据转换、外总线与CAN总线数据转换中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于测控短节通过短截线与总线耦合器、总线规约转换器连接到外总线上，短截线的长度不超过6m，总线耦合器包括耦合变压器、隔直电容、隔离电阻；电源模块通过短截线与信号隔离器连接后与外总线相连，信号隔离器通过隔离电感实现电源模块与数据信号分离。

7.根据权利要求６所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于，耦合变压器其匝数比为1:1±3.0%，隔离电阻的阻值为（1±2.0%）0.75 Z0Ω，Z0为所选用电缆的标称特性阻抗，隔直电容其额定耐压值大于电源电压，其额定电流值大于测控短节的额定电流。

8.根据权利要求2-7任一所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于系统中的电源模块还具有自动断电保护模块。

9.根据权利要求2-7任一所述的一种随钻测控仪器总线系统，其特征在于主控模块和各个测控短节采用单芯电缆进行电气连接，所述电缆及短截线均为带护套的屏蔽电缆。