[发明专利]用于获取射频标签的有效读取性能的测试系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于获取射频标签的有效读取性能的测试系统，包括：转盘，其安放射频标签，以可运动的方式置于感应单元内部，其中，射频标签的安放角度能够调节；转盘速度控制单元，其控制转盘的运动速度，模拟射频标签在井下的运动；显示控制单元，其统计出在一个测试周期内当前角度下射频标签与感应单元之间传输数据的成功率，依据各个角度下的成功率来获取射频标签的有效读取角度范围。本发明提供的测试系统能够在试验过程中通过调整标签进入井下天线的不同角度和不同通过速度，模拟标签随不同流速下的钻井液通过井下天线时的各种姿态，记录其读取成功率，从而确定具体的通讯盲区角度范围，为标签封装的优化设计提供实验依据。

技术领域

本发明涉及油气井井下控制技术领域，具体地说，涉及一种用于获取射频标签的有效读取性能的测试系统和方法。

背景技术

无线射频是当前非常热门的一种通讯技术，通过一定频率的交变电流产生空间磁场的耦合，从而可以识别特定的目标并进行数据的无线交互。近几年，无线射频技术开始应用于石油勘探开发领域，特别是作为一种井下工具的控制手段，相比于传统的投球式或压差式控制方式有其明显的技术优势。控制过程中不会改变管柱内通径和井底压力，不需要憋压球的磨铣操作，并且可以通过不同编码的标签实现多个无线射频井下工具的复合控制。

目前的井下无线射频控制系统主要包括标签、井下天线和读取控制器。其工作流程如图1所示。在需要读取标签上携带的信息时，将标签投掷在井下天线的范围内，通过井下天线的磁场以及标签携带的磁场耦合来进行信息交互。

由于钻井液在井下的流动状态不稳定导致的标签姿态的随机性使得目前这种系统存在标签读取盲区，但是目前并没有一种测试盲区并且标定有效读取范围的测试系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于获取射频标签的有效读取性能的测试系统，包括：

转盘，其用以安放所述射频标签，并以可运动的方式置于感应单元的内部，其中，所述射频标签的安放角度能够调节；

转盘速度控制单元，其与所述转盘连接，用以控制所述转盘的运动速度，来模拟所述射频标签在井下的运动；

显示控制单元，其与所述感应单元进行连接以接收所述射频标签传送的数据，统计出在一个测试周期内当前角度下所述射频标签与所述感应单元之间传输数据的成功率，并依据各个角度下的成功率来获取所述射频标签的有效读取角度范围。

根据本发明的一个实施例，所述显示控制单元还与所述转盘速度控制单元连接，用以调整控制所述射频标签的速度，在所述射频标签处于有效角度范围的情况下，统计出在一个测试周期内当前速度下所述射频标签与所述感应单元之间传输数据的成功率，并依据各个速度下的成功率来获取所述射频标签的有效读取速度范围。

根据本发明的一个实施例，所述显示控制单元综合所述有效读取角度范围和所述有效读取速度范围，获得所述射频标签的有效读取性能。

根据本发明的一个实施例，所述感应单元包括中空金属管，所述中空金属管的外壁上绕有线圈，以在所述线圈的两端接通交变电流时在所述中空金属管内部产生耦合磁场。

根据本发明的一个实施例，所述转盘包括：

定位板，

射频标签容器，其用以容纳所述射频标签，并以可在所述定位板的平面内转动的方式安装在所述定位板上，

定位组件，其包括分布在所述定位板上的多个孔和位于所述射频标签容器上的销，所述销能够插入所述多个孔中的任一个孔中，从而将所述射频标签容器以不同角度固定在所述定位板上。

根据本发明的一个实施例，所述多个孔均匀分布在所述定位板的半圆周上，以使得所述射频标签与所述中空金属管的轴线的夹角能够在0度到180度范围内改变。