[发明专利]邻井防碰井下雷达探测仪的下位机控制与数据处理系统

权利要求书

1.一种邻井防碰井下雷达探测仪的下位机控制与数据处理系统，其特征在于，包括FPGA核心控制单元(2)、时钟单元(3)、发射单元(4)、接收单元(5)、信号调理与数据采集单元(6)和数据存储与通信单元(7)；其中，

所述FPGA核心控制单元(2)与所述时钟单元(3)交互连接；

所述发射单元(4)的输入端与所述时钟单元(3)的输出端连接，所述发射单元(4)的输出端与发射天线(8)的输入端连接；所述发射单元(4)经所述时钟单元(3)接收所述FPGA核心控制单元(2)所发送的指令，并用于实现雷达波发射，其中所述时钟单元(3)对所述发射单元(4)进行雷达波发射时序控制；所述发射单元(4)产生高压脉冲激励，并将高压脉冲激励加载至井下雷达探测仪的所述发射天线(8)上；

所述接收单元(5)的输入端分别与所述时钟单元(3)的输出端和接收天线(9)的输出端连接，同时所述接收单元(5)还与所述信号调理与数据采集单元(6)交互连接；所述接收单元(5)用于回波信号的采集，其中所述时钟单元(3)对所述接收单元(5)进行回波采集时序控制；所述接收单元(5)直接从井下雷达探测仪的所述接收天线(9)上获取井下回波信号，并经预处理后传送给所述信号调理与数据采集单元(6)进行下一步处理；

所述信号调理与数据采集单元(6)的输出端还与所述FPGA核心控制单元(2)的输入端连接；

所述数据存储与通信单元(7)的输入端与所述FPGA核心控制单元(2)的输出端连接，所述数据存储与通信单元(7)的输出端与井下数据上传通道(10)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种邻井防碰井下雷达探测仪的下位机控制与数据处理系统，其特征在于，所述FPGA核心控制单元(2)包括同步时钟控制器、延时控制器、电位控制器、增益控制器和数据运算与模型分析器；其中，所述同步时钟控制器配合所述时钟单元(3)为整个系统提供工作时钟，所述延时控制器配合所述时钟单元(3)完成井下雷达波发射与回波采集时序控制，所述电位控制器和所述增益控制器配合所述信号调理与数据采集单元(6)完成井下回波信号的调理和采集，所述数据运算与模型分析器完成井下回波信号的数字处理及相关计算和模型分析，最终得出关于邻近井方位和距离的探测结论，并通过所述数据存储与通信单元(7)实现数据的存储和上传。

3.根据权利要求1所述的一种邻井防碰井下雷达探测仪的下位机控制与数据处理系统，其特征在于，所述信号调理与数据采集单元(6)通过两路DA转换器分别实现对直流电位和可变增益放大器的控制，通过步进时延脉冲发生器实现高速AD转换器的控制。

4.根据权利要求1所述的一种邻井防碰井下雷达探测仪的下位机控制与数据处理系统，其特征在于，所述数据存储与通信单元(7)实现对井下回波信号的实时存储，同时存储回波信号经所述FPGA核心控制单元(2)分析后的结果数据；所述数据存储与通信单元(7)通过线缆连接至井下数据上传通道(10)，一方面获取钻具工具面的数据供数据运算和处理使用，另一方面上传当前邻近井探测的包含方位角和井斜的数据。