[发明专利]一种基于LVDS技术的三维声波测井数据高速传输装置

权利要求书

1.一种基于LVDS技术的三维声波测井数据高速传输装置，包括转接板、控制板、LVDS数据收发器、LVDS时钟发送器、13块采集板以及每个采集板对应的LVDS时钟接收器和LVDS数据收发器；

地面控制系统通过测井电缆下发控制命令到转接板，转接板通过LAN接口接收命令，并通过Mcbsp接口即多通道缓冲串行口下传给控制板；

控制板中包含有井下主控模块，命令发送模块、数据接收模块；井下主控模块用于接收地面控制系统发送的命令，并做出解析，从而控制井下测井系统有序无误地进行，同时把从采集板接收的三维声波测井数据通过Mcbsp接口即多通道缓冲串行口上传给转接板，然后通过LAN接口、测井电缆再上传到地面控制系统；命令发送模块将井下主控模块解析得到的命令通过LVDS数据收发器发送到LVDS串行传输总线上，再通过LVDS数据收发器发送给采集板，以控制采集板的采样率、采样点数、采样精度、工作时序以及信号调理电路的增益倍数等参数，同时命令发送模块产生基准通信时钟发送给数据接收模块，并同时通过LVDS时钟发送器发送给采集板，使控制板与采集板通信同步；数据接收模块对13块采集板通过LVDS串行传输总线发送过来的三维声波测井数据进行准确无误的接收，并存储到相应的存储器中，然后，井下主控模块通过Mcbsp接口将存储器中存储的三维声波测井数据发送到地面控制系统；

13块采集板，每块采集板中包括有命令接收模块、ADC控制模块、ADC转换器、8路信号调理电路以及数据发送模块；命令接收模块通过LVDS时钟接收器对来自控制板的基准通信时钟进行接收，依据基准通信时钟对LVDS串行传输总线上控制板发送的命令进行接收，并将命令发送给ADC控制模块；ADC控制模块根据接收到的命令，对信号调理电路的增益倍数进行配置，并控制ADC转换器的采样率、采样点数、采样精度以及工作时序；8路信号调理电路对接收换能器获取的三维声波测井信号进行调理后送入ADC转换器，ADC转换器依据ADC控制模块确定的工作时序，对8路三维声波测井信号进行采样得到三维声波测井数据；

数据发送模块是将ADC转换器得到的三维声波测井数据进行处理并通过LVDS数据收发器发送到LVDS串行传输总线上，再发送给控制板。

2.根据权利要求1所述的三维声波测井数据高速传输装置，其特征在于，所述控制板的井下主控模块由DSP来实现，命令发送模块和数据接收模块均由FPGA来实现；命令发送模块先发送复位信号RST至采集板，随之把井下主控模块接收并解析出的16bit控制命令进行16位到8位的转换，然后进行8B/10B编码得到10bit编码命令，经过并串转换得到串行的命令数据，然后通过LVDS数据收发器转换成低压差分信号，发送至LVDS串行传输总线上，最后命令发送模块发送采集信号ACQ触发采集板开始采集工作；

数据接收模块则接收从LVDS数据收发器传过来的串行三维声波测井数据，采用多重相位过采样法对串行三维声波测井数据进行恢复，然后进行串并转换得到10bit的三维声波测井数据，再对10bit的三维声波测井数据进行8B/10B解码得到8bit三维声波测井数据并按照规定的通信协议进行拆解重装还原出原始的三维声波测井数据。

3.根据权利要求2所述的三维声波测井数据高速传输装置，其特征在于，采集板的命令接收模块先收到复位信号RST对整个采集板进行复位；接着根据接收到的控制命令对采样率、采样点数、采样精度、工作时序和信号调理电路增益倍数等进行配置；当采集信号ACQ有效时，启动ADC转换器对三维声波测井信号进行采集并存在数据发送模块705中；同时将存储在数据发送模块705中的三维声波测井数据按照规定的通信协议进行打包封装，然后经过8B/10B编码，并串转换输出串行数据，最后经过LVDS数据收发器转换成低压差分信号发送到LVDS串行传输总线上。