無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其中：主控制單元MCU分別與傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC、可充電鎳氫電池和無(wú)線通信單元連接，無(wú)線通信單元與天線連接；傳感器供電模塊用于向外部傳感器供電；傳感器信號(hào)接口用于獲得外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)；MCU用于將外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)提供至ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以及將模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)提供至無(wú)線通信單元；無(wú)線通信單元用于將MCU提供的信號(hào)通過(guò)天線進(jìn)行發(fā)射；可充電鎳氫電池用于供電。本發(fā)明無(wú)需從井架上獲取電能，持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，也無(wú)需布線，極大地提高了鉆臺(tái)錄井的效率。
【專利說(shuō)明】無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井和錄井【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在油氣勘探過(guò)程中，需要對(duì)鉆井全過(guò)程進(jìn)行密切監(jiān)控，通過(guò)在線分析從地下循環(huán)返回的鉆井液、巖屑等的物理和化學(xué)特性，間接判斷地下油氣水之狀況。
[0003]傳統(tǒng)的錄井信息采集前端采用有線電纜進(jìn)行供電和信息傳輸，一般采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式，通過(guò)電纜連接到總控室。整個(gè)錄井系統(tǒng)的布線、安裝和調(diào)試過(guò)程大約需要I周左右的時(shí)間。然而，隨著快速鉆井技術(shù)的產(chǎn)生，鉆探一口油氣井的時(shí)間可以縮短到I周，這對(duì)已有的綜合錄井技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn):綜合錄井系統(tǒng)布設(shè)、安裝和調(diào)試的時(shí)間必須要進(jìn)行大規(guī)模壓縮，只有壓縮到2-3個(gè)小時(shí)以內(nèi)，才能發(fā)揮快速鉆井技術(shù)的時(shí)間優(yōu)勢(shì)。顯然，快速布設(shè)的要求使得錄井前端設(shè)備只能采用無(wú)線通信方式和電池供電。
[0004]然而，對(duì)已有錄井前端系統(tǒng)的無(wú)線化改造在現(xiàn)實(shí)中又面臨著實(shí)現(xiàn)上的困難:
[0005]1、由于鉆臺(tái)上存在著大電流設(shè)備的反復(fù)開(kāi)關(guān)情況，因此新增設(shè)備不能使用鉆鉆臺(tái)上的供電；
[0006]2、設(shè)備至少能不間斷工作I個(gè)月以上時(shí)間，而目前的典型的小型鎳氫電池儲(chǔ)能只能達(dá)到8安時(shí)，從而要求設(shè)備的平均電流不能超過(guò)11毫安。
[0007]由于以上所列的嚴(yán)格要求，國(guó)內(nèi)外目前無(wú)此類儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供一種無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，用以提高鉆臺(tái)錄井的效率，該無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀包括:
[0009]主控制單元MCU、傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC、可充電鎳氫電池、無(wú)線通信單元和天線；其中:
[0010]MCU分別與傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)接口、ADC、可充電鎳氫電池和無(wú)線通信單元連接，無(wú)線通信單元與天線連接；
[0011 ] 傳感器供電模塊用于向外部傳感器供電；傳感器信號(hào)接口用于獲得外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)；MCU用于將外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)提供至ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以及將模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)提供至無(wú)線通信單元；無(wú)線通信單元用于將MCU提供的信號(hào)通過(guò)天線進(jìn)行發(fā)射；可充電鎳氫電池用于供電。
[0012]一個(gè)實(shí)施例中，傳感器供電模塊采用可控電源芯片TPS76950，輸出3.3V電源；MCU具體用于通過(guò)一個(gè)I/o 口對(duì)可控電源芯片TPS76950進(jìn)行控制。
[0013]一個(gè)實(shí)施例中，傳感器信號(hào)接口具體用于獲得外部傳感器提供的0-3.3V模擬電壓、0-3.3V數(shù)字頻率信號(hào)、0-3.3V兩相旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。
[0014]一個(gè)實(shí)施例中，ADC采用兩片低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADSl 115 ;兩片ADSl 115通過(guò)芯片間總線與MCU連接，由MCU對(duì)它們配置模數(shù)轉(zhuǎn)換參數(shù)和啟停模數(shù)轉(zhuǎn)換操作。
[0015]一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線通信單元采用超低功耗短距離無(wú)線芯片CC1000 ;MCU通過(guò)三個(gè)I/O 口對(duì)CC1000進(jìn)行配置，通過(guò)串行外圍總線與CC1000交互無(wú)線數(shù)據(jù)；CC1000的外圍電阻、電容和電感電路將CC1000設(shè)置在433MHz通信頻率上。
[0016]一個(gè)實(shí)施例中，天線采用433MHz吸盤天線。
[0017]一個(gè)實(shí)施例中，MCU采用低功耗單片機(jī)ATmegal28L。
[0018]一個(gè)實(shí)施例中，MCU具體用于通過(guò)運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)，控制傳感器供電模塊休眠-工作狀態(tài)切換，并通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓，通過(guò)外部中斷采樣頻率和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。
[0019]一個(gè)實(shí)施例中，MCU具體用于在運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)時(shí)，確定事件隊(duì)列中是否有需要處理的事件，當(dāng)事件隊(duì)列中沒(méi)有需要處理的事件時(shí)，控制傳感器供電模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)事件隊(duì)列中有需要處理的事件時(shí)，喚醒傳感器供電模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0020]一個(gè)實(shí)施例中，MCU具體用于:
[0021]在通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓時(shí)，當(dāng)定時(shí)事件到達(dá)，控制ADC開(kāi)始進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0022]在通過(guò)外部中斷采樣頻率時(shí)，當(dāng)頻率中斷信號(hào)到達(dá)，對(duì)頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新，并重新計(jì)算頻率值；
[0023]在通過(guò)外部中斷采樣旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器中斷信號(hào)到達(dá)，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，并對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，相對(duì)于傳統(tǒng)的有線錄井設(shè)備而言，采用電池供電，無(wú)需從井架上獲取電能，持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，也無(wú)需布線，極大地提高了鉆臺(tái)錄井的效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分電路圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的無(wú)線通信部分電路圖；
[0029]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的外部傳感器供電部分電路圖；
[0030]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的上電工作流程圖；
[0031]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的事件中斷方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供一種專用于石油天然氣鉆井平臺(tái)錄井的、功能完善的、獨(dú)立供電的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀。圖1為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀可以包括:
[0034]MCU (Micro Control Unit，主控制單元)101、傳感器供電模塊102、傳感器信號(hào)接口 103、ADC (Analog-to-Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換單元)104、可充電鎳氫電池 105、無(wú)線通信單元106和天線107 ;其中:
[0035]MCU101分別與傳感器供電模塊102、傳感器信號(hào)接口 103、ADC104、可充電鎳氫電池105和無(wú)線通信單元106連接，無(wú)線通信單元106與天線107連接；
[0036]傳感器供電模塊102用于向外部傳感器供電；傳感器信號(hào)接口 103用于獲得外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)；MCU101用于將外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)提供至ADC104進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以及將模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)提供至無(wú)線通信單元106 ;無(wú)線通信單元106用于將MCU提供的信號(hào)通過(guò)天線107進(jìn)行發(fā)射；可充電鎳氫電池105用于供電。
[0037]具體實(shí)施時(shí)，外部傳感器可以通過(guò)傳感器供電模塊獲得電能供應(yīng)，通過(guò)傳感器信號(hào)接口接入模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。MCU可以通過(guò)1/0 口控制傳感器供電模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外部傳感器供電的控制。MCU可以通過(guò)1/0 口控制ADC，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部傳感器信號(hào)的數(shù)字化。MCU可以通過(guò)1/0 口控制無(wú)線通信單元實(shí)現(xiàn)射頻收發(fā)控制。
[0038]具體實(shí)施時(shí)，傳感器供電模塊可以采用可控電源芯片TPS76950，輸出3.3V電源；MCU具體可以用于通過(guò)一個(gè)1/0 口對(duì)可控電源芯片TPS76950進(jìn)行控制。
[0039]具體實(shí)施時(shí)，傳感器信號(hào)接口具體可以用于獲得外部傳感器提供的0-3.3V模擬電壓、0-3.3V數(shù)字頻率信號(hào)、0-3.3V兩相旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。
[0040]具體實(shí)施時(shí)，ADC可以采用兩片ADC芯片(如圖1所示)，例如采用兩片低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADSl115，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，當(dāng)然兩片ADC芯片僅為一例，實(shí)施時(shí)也可根據(jù)需要將ADC芯片的數(shù)量設(shè)置為其它數(shù)值；兩片ADSl115通過(guò)芯片間總線與MCU連接，由MCU對(duì)它們配置模數(shù)轉(zhuǎn)換參數(shù)和啟停模數(shù)轉(zhuǎn)換操作。MCU可以通過(guò)1/0 口控制兩片12位ADC芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部傳感器信號(hào)的數(shù)字化。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分電路圖。如圖2所示，兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1115通過(guò)芯片間總線(I2C:1nter-1ntegrated Circuit)與MCU接在一起，由MCU對(duì)它們配置模數(shù)轉(zhuǎn)換參數(shù)和啟停模數(shù)轉(zhuǎn)換操作。
[0041]具體實(shí)施時(shí)，無(wú)線通信單元可以采用超低功耗短距離無(wú)線芯片CC1000，進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)；MCU可以通過(guò)三個(gè)1/0 口對(duì)CC1000進(jìn)行配置，通過(guò)串行外圍總線與CC1000交互無(wú)線數(shù)據(jù)；CC1000的外圍電阻、電容和電感電路可以將CC1000設(shè)置在433MHz通信頻率上。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的無(wú)線通信部分電路圖。如圖3所示，MCU通過(guò)三個(gè)1/0 口對(duì)射頻芯片CC1000進(jìn)行配置，通過(guò)串行外圍總線(SPI =Serial PeripheralInterface)與射頻芯片CC1000交互無(wú)線數(shù)據(jù)，射頻芯片CC1000的外圍電阻、電容和電感電路將CC1000設(shè)置在433MHz通信頻率上。
[0042]具體實(shí)施時(shí)，天線可以采用433MHz吸盤天線。
[0043]具體實(shí)施時(shí)，MCU可以采用低功耗單片機(jī)ATmegal28L。
[0044]具體實(shí)施時(shí)，MCU具體可以用于通過(guò)運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)，控制傳感器供電模塊休眠-工作狀態(tài)切換，并通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓，通過(guò)外部中斷采樣頻率和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的外部傳感器供電部分電路圖。如圖4所示，MCU通過(guò)一個(gè)I/O 口對(duì)可控電源芯片TPS76950進(jìn)行控制，控制其休眠-工作狀態(tài)切換。
[0045]具體實(shí)施時(shí)，MCU具體可以用于在運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)時(shí)，確定事件隊(duì)列中是否有需要處理的事件，當(dāng)事件隊(duì)列中沒(méi)有需要處理的事件時(shí)，控制傳感器供電模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)事件隊(duì)列中有需要處理的事件時(shí)，喚醒傳感器供電模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的上電工作流程圖。如圖5所示，MCU內(nèi)運(yùn)行一個(gè)具有自動(dòng)休眠-喚醒功能的微型嵌入式操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)以事件隊(duì)列為核心，當(dāng)事件隊(duì)列中沒(méi)有需要處理的事件時(shí)，無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)事件隊(duì)列中有需要處理的事件時(shí)，MCU將根據(jù)事件標(biāo)記做相應(yīng)處理。
[0046]具體實(shí)施時(shí)，事件由中斷方式產(chǎn)生，具體可以包括定時(shí)采樣中斷、頻率信號(hào)中斷和旋轉(zhuǎn)編碼器中斷。圖6為本發(fā)明實(shí)施例中無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀的事件中斷方式示意圖。如圖6所示，實(shí)施時(shí)MCU具體可以用于:
[0047]在通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓時(shí)，當(dāng)定時(shí)事件到達(dá)，控制ADC (例如兩片模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片)開(kāi)始進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0048]在通過(guò)外部中斷采樣頻率時(shí)，當(dāng)頻率中斷信號(hào)到達(dá)，對(duì)頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新，并重新計(jì)算頻率值；
[0049]在通過(guò)外部中斷采樣旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器中斷信號(hào)到達(dá)，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，并對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新。
[0050]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，相對(duì)于傳統(tǒng)的有線錄井設(shè)備而言，采用電池供電，無(wú)需從井架上獲取電能，持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，也無(wú)需布線，極大地提高了鉆臺(tái)錄井的效率。
[0051]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例中的全部或部分可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0052]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
[0053]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。[0054]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0055]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，包括: 主控制單元MCU、傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元ADC、可充電鎳氫電池、無(wú)線通信單元和天線；其中: MCU分別與傳感器供電模塊、傳感器信號(hào)接口、ADC、可充電鎳氫電池和無(wú)線通信單元連接，無(wú)線通信單元與天線連接； 傳感器供電模塊用于向外部傳感器供電；傳感器信號(hào)接口用于獲得外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)；MCU用于將外部傳感器提供的模擬電壓、數(shù)字頻率信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)提供至ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以及將模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)提供至無(wú)線通信單元；無(wú)線通信單元用于將MCU提供的信號(hào)通過(guò)天線進(jìn)行發(fā)射；可充電鎳氫電池用于供電。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，傳感器供電模塊采用可控電源芯片TPS76950，輸出3.3V電源；MCU具體用于通過(guò)一個(gè)I/O 口對(duì)可控電源芯片TPS76950進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，傳感器信號(hào)接口具體用于獲得外部傳感器提供的0-3.3V模擬電壓、0-3.3V數(shù)字頻率信號(hào)、0-3.3V兩相旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，ADC采用兩片低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADSl115 ;兩片ADSl115通過(guò)芯片間總線與MCU連接，由MCU對(duì)它們配置模數(shù)轉(zhuǎn)換參數(shù)和啟停模數(shù)轉(zhuǎn)換操作。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，無(wú)線通信單元采用超低功耗短距離無(wú)線芯片CC1000 ；MCU通過(guò)三個(gè)I/O 口對(duì)CC1000進(jìn)行配置，通過(guò)串行外圍總線與CC1000交互無(wú)線數(shù)據(jù)；CC1000的外圍電阻、電容和電感電路將CC1000設(shè)置在433MHz通信頻率上。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，天線采用433MHz吸盤天線。
7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，MCU采用低功耗單片機(jī)ATmegal28L0
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，MCU具體用于通過(guò)運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)，控制傳感器供電模塊休眠-工作狀態(tài)切換，并通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓，通過(guò)外部中斷采樣頻率和旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，MCU具體用于在運(yùn)行具有休眠-喚醒功能的嵌入式操作系統(tǒng)時(shí)，確定事件隊(duì)列中是否有需要處理的事件，當(dāng)事件隊(duì)列中沒(méi)有需要處理的事件時(shí)，控制傳感器供電模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；當(dāng)事件隊(duì)列中有需要處理的事件時(shí)，喚醒傳感器供電模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線低功耗鉆臺(tái)錄井儀，其特征在于，MCU具體用于: 在通過(guò)定時(shí)中斷采樣模擬電壓時(shí)，當(dāng)定時(shí)事件到達(dá)，控制ADC開(kāi)始進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換； 在通過(guò)外部中斷采樣頻率時(shí)，當(dāng)頻率中斷信號(hào)到達(dá)，對(duì)頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新，并重新計(jì)算頻率值； 在通過(guò)外部中斷采樣旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)時(shí)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器中斷信號(hào)到達(dá)，確定旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，并對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)值進(jìn)行更新。
【文檔編號(hào)】E21B47/12GK103590819SQ201310221118
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】徐朝農(nóng), 徐勇軍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)