[发明专利]用于地层压力随钻测量工具的压力脉冲编解码系统和方法

权利要求书

1.一种用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码方法，其特征在于，所述编解码方法包括：

基于预先定义的下传指令编码表将所述下传指令编码到压力脉冲中，其中，所述压力脉冲通过控制地面电动泵的泵冲操作来产生；

在一定采样频率下对所述压力脉冲进行采样，并识别所述压力脉冲的边沿信号，以得到相邻两个压力脉冲的边沿信号的时间间隔；

基于所述时间间隔查找所述下传指令编码表，以解码出对应的下传指令；

所述下传指令编码表中的指令格式包括指令头部和数据部，其中所述指令头部为所述压力脉冲的第一边沿信号与第二边沿信号之间的时间间隔，所述数据部为所述压力脉冲的第二边沿信号与第三边沿信号之间的时间间隔；

在对所述压力脉冲进行采样时，设置一定长度的缓存数组以缓存一定时间段内采样的对应于所述压力脉冲的数字数据，其中所述缓存数组用作识别所述压力脉冲的边沿信号的数据窗口；

采用滑动最小值滤波来滤除采样数据中的干扰信号；

识别所述压力脉冲的边沿信号包括以下步骤：

基于边沿信号的判别条件来判断当前缓冲数组中存储的连续数据是否为一完整的边沿信号，如果是，则记录当前时刻作为边沿信号的时间；

设置边沿信号计数器，以统计一定时间里所识别的边沿信号的数量；

如果在预先规定的最长时间段里没有识别到足够数量的边沿信号，则将计数器清零；

判断相邻两个边沿信号的时间间隔是否小于最短时间间隔，如果是，则将所述两个边沿信号视为同一个边沿信号，边沿信号计数器的值保持不变，否则，计数器的值递增。

2.如权利要求1所述的用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码方法，其特征在于，所述边沿信号的判别条件的实现包括以下步骤：

将所述缓存数组中的前一段时间内对应的若干数据与后一段时间内对应的若干数据进行分别对比，

如果前一段时间内对应的若干数据与后一段时间内对应的若干数据的各个差均超出阈值，则表明存在一个下降沿，反之如果所述各个差均小于阈值，则表明存在一个上升沿。

3.如权利要求1-2中任一项所述的用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码方法，其特征在于，

统计连续3次边沿信号的时间间隔，如果连续两次的边沿信号的时间间隔都满足所述指令格式，则对下传指令的标志位进行置位，表示所述下传指令接收成功，同时清除原有数据，准备好接收接下来的下传指令。

4.如权利要求3所述的用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码方法，其特征在于，

在所述指令格式中的时间间隔上叠加一定时间余量以提高指令识别的可靠性。

5.一种用于地层压力随钻测量工具的下传指令的编解码系统，其特征在于，所述系统包括：

钻铤内外压力导压模块，其包括导压流道、密封圈，用以将钻铤内压力和外压力分别作为输入引导进来形成差压信号；

差压传感器及调理电路，其包括差压传感器、信号调理电路和AD转换电路，用以感应所述差压信号，并将其调理成测量用压力脉冲信号；

微处理器，其包含存储器，用以在运行时，调用所述存储器中的指令以执行如权利要求1-4中任一项所述的方法中的步骤，从而对所述压力脉冲信号中的下传指令进行解码。