一种用于油田井下测调设备的电源线载波通信方法

摘要

本发明是为了解决油田井下测调设备无法对井下工作参数以及数据进行实时读取、操作过于繁琐、效率低下等问题，提供一种用于油田井下测调设备的电源线载波通信方法，目的是使井下测调仪在井下工作时，能够将采集到的水井、油井的工作参数通过电源线以数字方式传输到地面，同时控制井下仪器的工作，满足对油田水井、油井工作情况的实时监测和调控。其特征在于：将电源载波通信技术与移频键控调制解调技术相结合，以连接地面控制仪和井下测调仪的高压直流电源线(电压幅值90V～190V)为传输介质，采用两个频率承载二进制1和0的双频FSK载波调制解调方式，实现地面控制仪与井下测调仪的实时通信。

主权项

一种用于油田井下测调设备的电源线载波通信方法，其特征在于：将电源载波通信技术与移频键控调制解调技术相结合，以连接地面控制仪和井下测调仪的高压直流电源线(电压幅值90V～150V)为传输介质，采用两个频率承载二进制1和0的双频FSK载波调制解调方式，实现地面控制仪与井下测调仪的实时通信。所述地面控制仪包含直流电源，通过电缆为井下测调仪的电机供电；所述地面控制仪和井下测调仪均含有MCU微控制单元；所述MCU微控制单元生成数字信号数据帧，并控制数据的接收、发送；所述数字信号数据帧由通信协议确定，包括FSK数据帧的长度、信息类型、起始特征码格式、结束特征码格式，校验码类型等。所述地面控制仪和井下测调仪均包含有数据接收单元和数据发送单元；所述地面控制仪的数据接收单元和发送单元通过供电电缆与井下测调仪的数据接收单元和发送单元相连接；所述数据发送单元包含有FSK调制模块、功率放大模块和信号耦合模块，MCU中需要发送的数字信号数据帧通过FSK调制模块调制成频率不同的正弦波信号，其中逻辑1＝1300±4Hz，逻辑0＝2100±4Hz。FSK数据信号通过功率放大模块进行功率放大后，再通过信号耦合模块加载到电源线上，通过电源线传输到对方的数据接收单元；所述数据接收单元包含有FSK解调模块、信号耦合模块和前置放大模块，接收到的信号通过信号耦合模块将直流信号进行隔离，分离出来的FSK信号通过前置放大模块放大后进入FSK解调模块进行解码，解调成MCU可识别的相应高低电平信号；所述数据的接收、发送由MCU微控制单元控制，首先井下测调仪按照一定的时间间隔不断的向地面控制仪发送井下数据，发送完一个数据帧后由井下的MCU微控制单元控制进入接收状态，在这个时间间隔内，地面控制仪由地面MCU微控制单元控制将地面数据发送到井下测调仪中。