[发明专利]一种基于压力波通讯的控制系统

说明书

本发明公开了一种基于压力波通讯的控制系统，所述系统包括液压传感器、压力波采集模块、滤波处理模块、信号解析模块、输出控制模块、电机驱动器A、电机A、丝杆、电机驱动器B、电机B、液压泵，液压传感器、压力波采集模块、滤波处理模块、信号解析模块依次电连接，且信号解析模块的输出端与输出控制模块的输入端连接，所述输出控制模块分别通过电机驱动器A、电机驱动器B与电机A、电机B连接。本系统通过接收井上压力波的形式实现井下动作的执行控制，该终端主要实现对泥浆压力信号的接收处理及电机动作逻辑执行。

技术领域

本发明涉及电子设备相关技术领域，具体为一种基于压力波通讯的控制系统。

背景技术

根据油田钻井技术的发展，井上人员需要对井下设备进行调整控制，这就需要井下工具可以接收井上设备的指令并做出相应的动作。因此对井下工具的数据通讯提出了要求。

在油田开发过程中，一般井深多数会达到几百米，甚至会达到几千米，采用电缆方式进行数据通讯，所需电缆要几千米长，同时还要配备专用的电缆绞线车，在现场连接使用相对困难，借用井下循环泥浆进行通讯，极大的减少了现场设备数量，简化了井上与井下的通讯难度。

根据井下泥浆压力受干扰严重，钻杆振动造成杂波干扰等，采用了方波通讯，数学模糊算法处理方式滤除干扰。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于压力波通讯的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种基于压力波通讯的控制系统，所述系统包括液压传感器、压力波采集模块、滤波处理模块、信号解析模块、输出控制模块、电机驱动器A、电机A、丝杆、电机驱动器B、电机B、液压泵，液压传感器、压力波采集模块、滤波处理模块、信号解析模块依次电连接，且信号解析模块的输出端均与输出控制模块的输入端连接，所述输出控制模块分别通过电机驱动器A、电机驱动器B与电机A、电机B连接，其中；

压力波采集模块用于实时对液压传感器的数据进行电压数据采集，此采集通过AD转换模式，将模拟量转换成数字量传输给滤波处理模块，滤波处理模块将波形数据发送给信号解析模块解析出电机A、电机B的控制命令，由输出控制模块通过电机驱动器A、电机驱动器B对电机A、电机B进行控制。

具体的，所述滤波处理模块包含短时间单组采样滤波和长时间多组采样滤波两种模式，其中：

单组采样滤波使用数学期望求得均方根值，剔除掉偏差大于倍均方值的数据，取其他数据的平均值作为采集值；

多组采样滤波采用多组数据从小到大排列后，去除最小的五组数据和最大的五组数据，其他数据进行差值计算，超过规定数值后认为取样成功，超过规定个数的差值后认为方波出现，从而认定采样成功。

具体的，所述液压传感器用于泥浆的压力检测。

具体的，所述滤波处理模块具体使用了滤波处理机制和信号编码机制。

具体的，所述的滤波处理机制为使用了数学模糊算法滤除数据中的干扰项。

具体的，所述的压力波采集模块使用了数学期望方式进行了AD采集校对，具体使用了数学期望滤波算法。

具体的，所述的输出控制模块还连接有电机电流采集模块A、电机电流采集模块B，所述的电机电流采集模块A、电机电流采集模块B分别与所述电机A、电机B所在的电路串联。

本发明的有益效果是：

1、该种基于压力波通讯的控制系统，可以省略掉相应的通讯电缆，不再需要繁琐的现场电缆铺设过程，使井上井下通讯更加方便。

2、该种基于压力波通讯的控制系统，可以对脉冲编码进行编码波形控制，可增加或者减少脉冲周期，从而减慢或者加快通讯速率。