[0001] 本实用新型涉及井下测量领域，具体为一种井下高速双数据总线系统。

[0002] 在进行油气井检测、压裂评价等工作中，可视化测井仪器能够提供井筒内壁图像，对内筒有一个直观、真实的认识。井下环境复杂，要对井筒有更全面的认识，还需要一些其他的测量参数，比如温度、压力、方位、磁定位磁测厚等测量数据，多种数据综合分析，取得对井下更全面、更准确的认识。

[0003] 现有的可视化、温度、压力等测量仪器都很成熟，但是在作业时需要多次下井，增加作业成本和作业时间，多种仪器组合一趟下井可以大大节约作业时间，获取更多井筒数据，但是目前各种仪器不能一趟作业，因为仪器有各自独立的数据传输系统，包括网络数据接口、CAN接口等。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种井下高速双数据总线系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种井下高速双数据总线系统，包括地面系统、井下系统、防护箱、测井电缆和井体，所述地面系统与井下系统通过测井电缆连接，所述地面系统包括地面高速编解码传输模组和安装在地面高速编解码传输模组顶部的数据处理模组，所述地面高速编解码传输模组和数据处理模组均安装在防护箱内，所述井下系统包括井下高速传输单元和与井下高速传输单元相连的井下数据总线单元，所述井下数据总线单元依次串联有若干测量仪器，所述井下高速传输单元、井下数据总线单元和若干测量仪器均插入井体内，所述井下高速传输单元包括第一安装箱、安装在第一安装箱内的DC‑DC降压模组和井下高速编解码传输模组，所述井下数据总线单元包括第二安装箱、安装在第二安装箱内的井下控制总线模组和网络数据交换模组。

[0006] 优选的，所述防护箱的两侧设有便于携带的把手，所述井体、井下高速传输单元、井下数据总线单元和若干测量仪器均为圆柱状，井体的内径为124mm。

[0007] 优选的，所述测井电缆的一端与地面系统的地面高速编解码传输模组连接，所述测井电缆的另一端与井下高速传输单元的DC‑DC降压模组连接。

[0008] 优选的，所述井下高速传输单元与井下数据总线单元之间、井下数据总线单元与相连的测量仪器之间以及若干测量仪器之间均设有便于信号传输的连接线，连接线便于高速传输单元与井下数据总线单元的连接工作。

[0009] 优选的，所述井下控制总线模组内设有可实现数据存储的存储芯片。

[0010] 优选的，所述网络数据交换模组的一侧设有网络数据总线，所述网络数据总线的一端设有若干第一分支线，所述第一分支线的一端设有网络端头接口，所述网络端头接口与带有网络端头接口的测量仪器相匹配。

[0011] 优选的，所述井下控制总线模组的一侧设有CAN数据总线，所述CAN数据总线的一端设有若干第二分支线，所述第二分支线的一端设有CAN接口，所述CAN接口与带有CAN接口的测量仪器相匹配。

[0012] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

[0013] 使用过程中各测量仪器获取测量数据后，测量数据通过网络数据交换模组发送给井下高速编解码传输模组调制，网络端头接口的测量仪器获取数据后直接发送网络数据交换模组，再转发给井下高速编解码传输模组进行编码调制，然后通过测井电缆上传至地面系统，解码后的数据转发给数据处理模组进行数据处理，同样地面系统下发的控制及参数配置命令也可以通过地面的地面高速编解码传输模组和井下的井下高速编解码传输模组下发到井下控制总线模组，给相应的测量仪器发送控制及参数配置命令，整个系统地面和井下高速传输单元采用编码和调制方法增加信道传输的符号数量，提高了测井电缆上数据传输速率，且能为多种测量仪器数据上传提供数据通道，提供统一的数据接口，高速传输编解码传输、多接口网络总线、多接口CAN总线，能同时连接多个网络接口测井仪器和多个CAN数据接口测井仪器，实现一趟下井获取井筒多种参数，提高作业效率，节省作业成本。

[0025] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0026] 请参阅图1‑10，本实用新型提供了一种井下高速双数据总线系统，包括地面系统1、井下系统2、防护箱3、测井电缆6和井体7，地面系统1与井下系统2通过测井电缆6连接，地面系统1包括地面高速编解码传输模组4和安装在地面高速编解码传输模组4顶部的数据处理模组5，井下系统2包括井下高速传输单元8和与井下高速传输单元8相连的井下数据总线单元9，井下数据总线单元9依次串联有若干测量仪器11，井下高速传输单元8包括第一安装箱12、安装在第一安装箱12内的DC‑DC降压模组13和井下高速编解码传输模组14，井下数据总线单元9包括第二安装箱15、安装在第二安装箱15内的井下控制总线模组16和网络数据交换模组17，井下控制总线模组16内设有可实现数据存储的存储芯片18；

[0027] 本实施例中，各测量仪器11获取测量数据后，井下数据总线单元9通过轮询方式获取各CAN接口24的测量仪器11的测量数据，测量数据通过网络数据交换模组17发送给井下高速编解码传输模组14调制，网络端头接口21的测量仪器11获取数据后直接发送网络数据交换模组17，再转发给井下高速编解码传输模组14进行编码调制，然后通过测井电缆6上传至地面系统1。

[0028] 地面高速编解码传输模组4和数据处理模组5均安装在防护箱3内，防护箱3的两侧设有便于携带的把手，井下高速传输单元8、井下数据总线单元9和若干测量仪器11均插入井体7内，井体7、井下高速传输单元8、井下数据总线单元9和若干测量仪器11均为圆柱状，井体7的内径为124mm；

[0029] 本实施例中，地面系统1安装在防护箱3内，防护箱3带把手便于携带，井下系统2通过测井电缆6下放到井体7中进行测量。

[0030] 参阅图1‑4，测井电缆6的一端与地面系统1的地面高速编解码传输模组4连接，测井电缆6的另一端与井下高速传输单元8的DC‑DC降压模组13连接，井下高速传输单元8与井下数据总线单元9之间、井下数据总线单元9与相连的测量仪器11之间以及若干测量仪器11之间均设有便于信号传输的连接线10；

[0031] 本实施例中，地面高速编解码传输模组4实现与井下系统2建立通信连接，数据处理模组5将井下上传的数据按设备分类处理，并解析数据，DC‑DC降压模组13将地面的高压电源降压，为井下各单元提供工作电源，井下高速编解码传输模组14将网络口的数据进行编码调制通过测井电缆6上传至地面。

[0032] 参阅图1、图4和图5，网络数据交换模组17的一侧设有网络数据总线19，网络数据总线19的一端设有若干第一分支线20，第一分支线20的一端设有网络端头接口21，网络端头接口21与带有网络端头接口21的测量仪器11相匹配，井下控制总线模组16的一侧设有CAN数据总线22，CAN数据总线22的一端设有若干第二分支线23，第二分支线23的一端设有CAN接口24，CAN接口24与带有CAN接口24的测量仪器11相匹配；

[0033] 本实施例中，井下高速编解码传输模组14实现与地面系统1建立通信连接，采用复杂编码和调制方法增加信道传输的符号数量，提高电缆传输速率，使用2芯电缆通信，在0‑5000米的测井电缆6上能够实现即连即用，匹配最佳通信速率，井下数据接口采用网络接口，网络数据交换模组17实现井下的测量仪器11网络接口、井下控制总线模组16网络接口和井下高速编解码传输模组14网络接口之间的数据双向交换，井下控制总线模组16实现网络接口数据和CAN总线数据交换及多路CAN数据协调，井下控制总线模组16获取井下各仪器数据，进行打包处理，转发网络接口上传，CAN总线上可以挂接多个CAN设备，井下控制总线通过轮询方式获取CAN设备数据。

[0034] 具体使用时，本实用新型一种井下高速双数据总线系统，本系统的地面部分，即地面系统1是一个整体，地面高速编解码传输模组4和数据处理模组5是安装设置在便于携带的防护箱3内，位置根据实际需要设定，井下系统2设置多个测量仪器11下入井下，测量仪器11为井下测量设备，井下系统2的井下高速传输单元8和井下数据总线单元9是通过测井电缆6下放到井筒中进行测量，测量完成要提出，且井下各种测量仪器11也是连接到井下数据总线单元9的工具串前端进行使用，使用过程中各测量仪器11获取测量数据后，井下数据总线单元9通过轮询方式获取各CAN接口24的测量仪器11的测量数据，并按照一定的数据结构打包测量数据，打包好的测量数据通过网络数据交换模组17发送给井下高速编解码传输模组14调制，网络端头接口21的测量仪器11获取数据后直接发送网络数据交换模组17，再转发给井下高速编解码传输模组14进行编码调制，然后通过测井电缆6上传至地面系统1，测井电缆6的长度根据实际需要设置，地面高速编解码传输模组4接收并解码测量数据，再将解码后的数据转发给数据处理模组5进行数据处理；同样地面系统1下发的控制及参数配置命令也可以通过地面的地面高速编解码传输模组4和井下的井下高速编解码传输模组14下发到井下控制总线模组16，井下控制总线模组16解析控制命令再通过第二分支线23、CAN接口24转发给相应的测量仪器11，对于网络端头接口21的测量仪器11可以直接访问其IP地址，发送控制及参数配置命令，整个系统地面和井下高速传输单元8采用编码和调制方法增加信道传输的符号数量，提高了电缆上数据传输速率，为多种测量的仪器数据上传提供数据通道，提供统一的数据接口，能同时连接多个网络接口测井仪器和多个CAN数据接口测井仪器，实现一趟下井获取井筒多种参数，提高作业效率，节省作业成本。

[0035] 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。