本發(fā)明涉及油氣開(kāi)發(fā)鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地面信號(hào)發(fā)送裝置和井下信號(hào)接收裝置，還涉及一種具有該地面信號(hào)發(fā)送裝置和井下信號(hào)接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，井下鉆具組合中可掛接的工具(儀器)越來(lái)越多，為了使這些工具、儀器能按要求可靠穩(wěn)定地工作，需要隨時(shí)在地面對(duì)它們的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施遠(yuǎn)程遙控。如電磁隨鉆測(cè)量?jī)x器，為了優(yōu)化其工作性能，延長(zhǎng)工作時(shí)間，可從地面向井下發(fā)送一些下行指令，來(lái)控制其發(fā)射機(jī)的工作啟動(dòng)/停止、工作模式、載波頻率、延遲時(shí)間等；旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具也需要地面下傳指令，控制底部鉆具組合的鉆進(jìn)方向；分段壓裂時(shí)需要控制多級(jí)分隔器在不同時(shí)間和井段工作等。

目前地面對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遙控方法主要是通過(guò)鉆井液液壓控制，地面司鉆通過(guò)排列組合不同時(shí)間長(zhǎng)度和次數(shù)的開(kāi)停泵操作，來(lái)代表不同的指令，通過(guò)開(kāi)停泵產(chǎn)生不同效果的鉆井液脈沖，使管柱中液柱壓力隨之發(fā)生相應(yīng)變化。井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)監(jiān)測(cè)管柱壓力信號(hào)，接收脈沖信號(hào)，然后將脈沖信號(hào)恢復(fù)成電信號(hào)，從而判斷指令的內(nèi)容。

然而，上述地面對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)的遙控方法的缺陷在于：首先發(fā)送下行指令時(shí)操作復(fù)雜，對(duì)操作時(shí)序要求高，容易出現(xiàn)誤操作；二是要下傳指令時(shí)需要停止一切鉆進(jìn)工作，才不會(huì)對(duì)開(kāi)停泵操作產(chǎn)生干擾，耽誤鉆進(jìn)時(shí)間；三是只能依靠不同排列組合發(fā)送固定的幾個(gè)簡(jiǎn)單指令，實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單操作，指令種類少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制效果不好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有技術(shù)中利用鉆井液液壓控制遙控井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)，發(fā)送下行指令時(shí)操作復(fù)雜，易出現(xiàn)誤操作；發(fā)送下行指令時(shí)會(huì)耽誤鉆進(jìn) 時(shí)間；只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的操作，不能精確控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種地面信號(hào)發(fā)送裝置、井下信號(hào)接收裝置及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠在鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)從地面向井下發(fā)送控制指令，控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)按現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需要工作，而不影響正常的鉆井作用，從而實(shí)現(xiàn)地面對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)、可靠地控制。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種地面信號(hào)發(fā)送裝置，其設(shè)置在地面端，其包括依次連接的地面控制器、地面發(fā)射電路和地面發(fā)射天線，控制指令依次經(jīng)所述地面控制器和所述地面發(fā)射電路的處理后，通過(guò)所述地面發(fā)射天線發(fā)射出去。

優(yōu)選的是，所述地面發(fā)射天線包括均與所述地面發(fā)射電路連接的第一埋地電極和第二埋地電極；其中，所述第一埋地電極與井筒的上部鉆柱相連，所述第二埋地電極與所述第一埋地電極間隔預(yù)設(shè)距離。

優(yōu)選的是，所述第二埋地電極沿所述井筒的井眼軌跡延伸方向設(shè)置。

優(yōu)選的是，所述地面控制器包括：

指令接收單元，設(shè)置為接收所述控制指令；

信號(hào)編碼單元，設(shè)置為對(duì)所述控制指令進(jìn)行編碼；以及

信號(hào)調(diào)制單元，設(shè)置為對(duì)編碼后的控制指令進(jìn)行調(diào)制。

優(yōu)選的是，所述信號(hào)編碼單元采用幀同步校驗(yàn)的方式對(duì)所述控制指令進(jìn)行編碼，并使所述編碼后的控制指令包括12位幀同步校驗(yàn)位。

優(yōu)選的是，所述地面發(fā)射電路包括光電隔離電路和功率放大電路；其中，所述地面控制器通過(guò)所述光電隔離電路和所述功率放大電路與所述地面發(fā)射天線連接。

優(yōu)選的是，所述地面發(fā)射電路還包括連接在所述功率放大電路和所述地面發(fā)射天線之間的脈沖變壓器。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種井下信號(hào)接收裝置，其設(shè)置在井下端，其包括依次連接的井下接收天線、井下接收電路和井下控制器；所述井下接收天線接收地面信號(hào)發(fā)送裝置發(fā)射的電磁波并將所述電磁波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述電信號(hào)依次經(jīng)所述井下接收電路和所述井下控制器的處理后輸入至井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述井下接收天線包括上接頭、下接頭以及位于所述上接頭和所述下接頭之間的絕緣接頭，所述上接頭與井筒的上部鉆柱連接，所述下接頭與所 述井筒的下部鉆柱連接。

優(yōu)選的是，所述下接頭的側(cè)面設(shè)置有用于容置的所述井下接收電路和所述井下控制器的凹槽。

優(yōu)選的是，所述井下接收電路包括增益放大電路、模擬濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路；其中，所述井下接收天線依次通過(guò)所述增益放大電路、模擬濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路與所述井下控制器連接，所述增益放大電路與所述井下控制器連接。

優(yōu)選的是，所述井下控制器包括：

數(shù)字濾波單元，設(shè)置為對(duì)所述A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波；

信號(hào)解調(diào)單元，設(shè)置為對(duì)所述數(shù)字濾波單元輸出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；

信號(hào)解碼單元，設(shè)置為對(duì)所述信號(hào)解調(diào)單元輸出的信號(hào)進(jìn)行解碼；

數(shù)據(jù)回放及通信單元，設(shè)置為對(duì)所述信號(hào)解碼單元輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，并將所述信號(hào)解碼單元輸出的信號(hào)發(fā)送給所述井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)；以及

增益控制單元，其與所述增益放大電路連接，設(shè)置為調(diào)節(jié)所述增益放大電路的增益系數(shù)。

優(yōu)選的是，所述信號(hào)解碼單元包括：

吻合程度獲取子單元，設(shè)置為獲取所述信號(hào)解調(diào)單元輸出的信號(hào)中的12位幀同步校驗(yàn)位與預(yù)設(shè)的比對(duì)模板的吻合程度；

確定子單元，設(shè)置為在比較出所述吻合程度大于或者等于預(yù)設(shè)的吻合程度閾值時(shí)，確定所述信號(hào)解調(diào)單元輸出的信號(hào)通過(guò)幀同步校驗(yàn)。

根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種具有上述地面信號(hào)發(fā)送裝置和上述井下信號(hào)接收裝置的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

本發(fā)明所提供的電磁無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，與常規(guī)脈沖遙控指令傳輸方式相比，無(wú)須開(kāi)停泵，不耽誤鉆進(jìn)時(shí)間，不容易產(chǎn)生誤操作，可靠性更高；數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)更靈活、更復(fù)雜，能發(fā)出的控制命令更多樣(傳統(tǒng)開(kāi)停泵只能發(fā)固定的幾個(gè)指令)，可以在鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)時(shí)優(yōu)化井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)工況和控制其工作，對(duì)鉆井安全高效有重大的積極意義。另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)水平和加工工藝下容易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，使用效果良好。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且部分地從說(shuō)明書(shū)中 變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例中井下接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了圖2所示的井下接收天線的A-A向剖視圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例地面信號(hào)發(fā)送裝置的原理方框圖；以及

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例井下信號(hào)接收裝置的原理方框圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用鉆井液液壓控制遙控井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在的以下缺陷：發(fā)送下行指令時(shí)操作復(fù)雜，易出現(xiàn)誤操作；發(fā)送下行指令時(shí)會(huì)耽誤鉆進(jìn)時(shí)間；只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的操作，不能精確控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1，本實(shí)施例數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括地面信號(hào)發(fā)送裝置4和井下信號(hào)接收裝置6。其中，地面信號(hào)發(fā)送裝置4位于井場(chǎng)的地面端，從而能夠根據(jù)技術(shù)人員的需要，隨時(shí)從地面端向井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7發(fā)送控制指令。該地面信號(hào)發(fā)送裝置4包括地面控制器、地面發(fā)射電路和地面發(fā)射天線。井下信號(hào)接收裝置6位于井筒內(nèi)靠近井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的位置，該井下信號(hào)接收裝置6包括井下接收天線、井下接收電路和井下控制器。

地面信號(hào)發(fā)送裝置4具有的地面發(fā)射天線由兩個(gè)完全相同的、具有導(dǎo)電性的柱狀金屬電極(即第一埋地電極43和第二埋地電極44)構(gòu)成，這兩個(gè)金屬電極負(fù)責(zé)電磁信號(hào)的發(fā)送。其中，第一埋地電極43埋在鉆臺(tái)2下方的土地里，鉆臺(tái)2 位于井架1的下方。該第一埋地電極43與鉆臺(tái)2相連，由于鉆臺(tái)2與井筒內(nèi)的上部鉆柱51相連，因此保證了第一埋地電極43與上部鉆柱51的連接。第二埋地電極44埋在鉆臺(tái)2附近的土地里，并且第二埋地電極44與第一埋地電極43間隔預(yù)設(shè)距離(例如50米及以上)并且優(yōu)選地沿井筒的井眼軌跡延伸的方向設(shè)置。

在本實(shí)施例中，第一埋地電極43和第二埋地電極44可以選用但不是唯一能使用以鋼或鐵鎳合金等導(dǎo)體制作的圓柱形金屬電極。第一埋地電極43和第二埋地電極44的長(zhǎng)度均為40cm、直徑均為15mm。第二埋地電極44安裝在第一埋地電極43的正北方，兩者相隔距離為50m。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一埋地電極43和第二埋地電極44的材質(zhì)、相關(guān)參數(shù)及安裝間距還可以采用其他方案，本發(fā)明不限于此。

此外，第一埋地電極43和第二埋地電極44的埋入地面以下的深度可以根據(jù)土壤的干濕程度來(lái)確定，從而確保兩個(gè)埋地電極都具有較小的接地電阻。例如，在干燥土壤中，第一埋地電極43和第二埋地電極44就需要埋得深一些，并且在必要的情況下還可以澆上適量的鹽水以降低埋地電極的接地電阻。

本實(shí)施例中，第一埋地電極43和第二埋地電極44分別通過(guò)同軸線纜與地面發(fā)射電路連接。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，第一埋地電極43和/或第二埋地電極44還可以采用其他合理的方式來(lái)與地面發(fā)射電路連接，本發(fā)明不限于此。

井下信號(hào)接收裝置6具有的井下接收天線為一個(gè)一體化短節(jié)，以接收地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁信號(hào)。圖2和圖3分別示出了本實(shí)施例中井下接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖和A-A向剖視圖。參照?qǐng)D2和圖3，井下接收天線包括上接頭611、下接頭613以及位于上接頭611與下接頭613之間的絕緣接頭612。上接頭611與井筒的上部鉆柱51連接，下接頭613與井筒的下部鉆柱52連接。此外，井下接收天線還包括沿軸向順次貫通上接頭611、絕緣接頭612和下接頭613的鉆井液通道614。

具體地，絕緣接頭612內(nèi)部配裝絕緣套管6121，外部覆絕緣固化層6124，絲扣6123之間用絕緣螺紋套6122進(jìn)行連接。上接頭611與上部鉆柱51連接，下接頭613與下部鉆柱52連接。這樣，當(dāng)井下接收天線安裝在井筒的鉆柱上時(shí)，鉆柱被井下接收天線的絕緣接頭612分隔成上下互相絕緣的兩截(即上部鉆柱51和下部鉆柱52)，從而形成耦合天線的兩極。當(dāng)?shù)孛嫘盘?hào)發(fā)送裝置4發(fā)射控制指 令時(shí)，電磁信號(hào)通過(guò)地層、鉆井液、鉆柱構(gòu)成的信道傳輸，井下接收天線的兩極會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的交變激勵(lì)電壓，井下接收天線監(jiān)測(cè)天線兩極的電壓變化，從而接收到地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的控制指令。

在本實(shí)施例中，井下接收天線采用和鉆柱相同的材質(zhì)進(jìn)行加工，但絕緣接頭612的本體外部和絲扣6123處要覆蓋陶瓷噴涂層，然后再在外層加覆玻纖涂層，采用140℃高溫固化后在表層形成結(jié)實(shí)的玻璃纖維層，鉆井作業(yè)中，如果玻纖涂層磨損，可以重復(fù)更新固化，而有玻纖涂層保護(hù)，也不會(huì)傷害到下面的陶瓷絕緣噴涂層，從而有效確保絕緣接頭612的可靠性，確保作業(yè)正常開(kāi)展。陶瓷噴涂層和玻纖涂層構(gòu)成絕緣接頭612外部的絕緣固化層6124。

在本實(shí)施例中，井下接收天線的下接頭613的側(cè)面沿軸向方向開(kāi)設(shè)有若干凹槽6125，凹槽6125用于容置安裝井下集成電路(包括井下接收電路和井下控制器)和高溫鋰電池等。實(shí)際作業(yè)時(shí)，井下集成電路等通過(guò)螺絲固定后，使用灌封膠密封保護(hù)，然后凹槽6125外加裝金屬制耐壓外殼保護(hù)，杜絕沖蝕或井下壓力過(guò)高造成集成電路的損壞。

從上述描述中可以看出，本實(shí)施例中，地面發(fā)射天線和井下接收天線均采用了差分連接的方式。由于一般設(shè)備認(rèn)為接地電平是0V的常量。但是實(shí)際上，在不同的接地位置處，常常存在不同的電平。兩者位置越接近，接地電平就越接近于相同。但是將兩者與地連接在一起的話，那么兩者之間的電平差會(huì)引發(fā)一個(gè)大電流，即存在接地回路。這也就會(huì)使得地面發(fā)射天線使用單端連接方式來(lái)輸入時(shí)出錯(cuò)。而利用差分連接的方式則與地?zé)o關(guān)，這也就能夠解決單端模式下所存在的接地問(wèn)題。

此外，單端模式的輸入對(duì)噪聲錯(cuò)誤很敏感。而在差分模式下，如果天線存在噪聲，那么兩個(gè)天線端的噪聲將會(huì)是相同的，那么通過(guò)二者的差值便可以消除噪聲的干擾。

當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在需要的情況下，地面發(fā)射天線和井下接收天線也可以采用單端連接的方式，本發(fā)明不限于此。

圖4示出了本實(shí)施例地面信號(hào)發(fā)送裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例所述的地面信號(hào)發(fā)送裝置4主要包括地面控制器41、地面發(fā)射電路42和由第一埋地電極43和第二埋地電極44構(gòu)成的地面發(fā)射天線。地面控制器41通過(guò)地面發(fā)射電路42連接地面發(fā)射天線。

本實(shí)施例地面信號(hào)發(fā)送裝置4工作時(shí)，首先PC機(jī)3將工作人員輸入的控制指令發(fā)送給地面控制器41，該控制指令依次經(jīng)地面控制器41和地面發(fā)射電路42的處理后輸入至地面發(fā)射天線，由地面發(fā)射天線將處理后的控制指令轉(zhuǎn)換為電磁信號(hào)，并將該電磁信號(hào)發(fā)送至井下信號(hào)接收裝置6處。

本實(shí)施例利用無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)地將工作人員的控制指令發(fā)送給井下信號(hào)接收裝置6，由井下信號(hào)接收裝置6轉(zhuǎn)發(fā)給井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7，以實(shí)時(shí)地控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、不占用鉆井時(shí)間、操作方便等特點(diǎn)，并且能夠及時(shí)優(yōu)化井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的工作狀態(tài)，保持井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7始終工作在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的精確控制，提高了鉆井效率。

本實(shí)施例中，地面信號(hào)發(fā)送裝置4在向井下信號(hào)接收裝置6發(fā)送信號(hào)時(shí)，還會(huì)確定信號(hào)的發(fā)射功率。由于儀器使用高溫鋰電池供電，因此天線的激勵(lì)源是電壓源，從而為了得到埋地電極在鉆柱上產(chǎn)生的感應(yīng)電流的分布情況，就需要利用埋地電極的輸入阻抗來(lái)計(jì)算激勵(lì)電流。

第一埋地電極43連接在鉆臺(tái)2上，也就相當(dāng)于第一埋地電極43與上部鉆柱52連接在一起，屬于終端開(kāi)路的情況。因此，第一埋地電極43的輸入阻抗Z_T1可以根據(jù)表達(dá)式Z_T1＝Z₀₁·cth(γ·h)計(jì)算得到。其中，Z₀₁表示第一埋地電極43與上部鉆柱51這一整體的單位長(zhǎng)度的特性阻抗，γ表示傳播常數(shù)，h表示井下信號(hào)接收裝置6到地面的距離。

其中，特性阻抗Z₀₁可以根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算得到：

$Z_{01}={\left(\frac{\frac{{\mathrm{\ρ}}_m}{2\mathrm{\πb\ζ}(1-\frac{\mathrm{\ζ}}{2d})}+\mathrm{j\ω}\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{2\mathrm{\π}}\ln \left(\frac{d}{b}\right)}{j2\mathrm{\π\ω}{[{({\mathrm{\ϵ}}_1-j\frac{{\mathrm{\σ}}_1}{\mathrm{\ω}})}^{-1}\ln \left(\frac{b_1}{b}\right)+{({\mathrm{\ϵ}}_2-j\frac{{\mathrm{\σ}}_2}{\mathrm{\ω}})}^{-1}\ln \left(\frac{d}{b_1}\right)]}^{-1}}\right)}^{1/2}.$

其中μ₀為地層磁導(dǎo)率，σ₁為泥漿電導(dǎo)率，σ₂為地層電導(dǎo)率，b為鉆柱的半徑，b₁為鉆柱加泥漿層的半徑，為鉆柱的壁厚，ρ_m為m層地層電阻率，ε₁為泥漿介電常數(shù)，ε₂為地層介電常數(shù)，ω是發(fā)射信號(hào)載波頻率轉(zhuǎn)換得到的角頻率，d是第一埋地電極43與第二埋地電極44之間的距離。

第二埋地電極44插入地層中，其幾何尺寸遠(yuǎn)小于地層媒質(zhì)的趨膚深度，因此根據(jù)凈靜場(chǎng)法，第二埋地電極44的輸入阻抗Z_T2可以根據(jù) 計(jì)算得到。其中，l和r分別表示第二埋地電極44的長(zhǎng)度和半徑，σ₂表示地層電導(dǎo)率，K表示傳播波數(shù)，同下文中的k₁。

整個(gè)地面天線模塊的輸入阻抗Z則可以根據(jù)Z＝Z_T1+Z_T2計(jì)算得到。

此時(shí)，埋地電極發(fā)射電磁信號(hào)時(shí)，在鉆柱上的下行信號(hào)引起的激勵(lì)電流分布為：其中，I₀表示施加在地面發(fā)射天線上的激勵(lì)電流，其可以根據(jù)施加在地面發(fā)射天線上的電壓V₀和地面發(fā)射天線的輸入阻抗Z計(jì)算得到。

當(dāng)?shù)孛姘l(fā)射天線在鉆柱上施加一個(gè)激勵(lì)信號(hào)后，通過(guò)表達(dá)式便可以知道鉆柱上的電流分布。如果將鉆柱視為若干最小化的小段的組合，那么每一小段就都可以等效為一個(gè)垂直的電偶極子。在井下信號(hào)接收裝置6的位置處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電場(chǎng)，將每一小段的電流值沿鉆柱積分可以得到井下信號(hào)接收裝置6所處位置處的電場(chǎng)分量E。本實(shí)施例中，電場(chǎng)分量E可以根據(jù)如下表達(dá)式計(jì)算得到：

$E_{\mathrm{\ρ}}\left(\mathrm{\ρ}\right)=\frac{\mathrm{j\ω}{\mathrm{\μ}}_{0}l{V}_0}{2\mathrm{\π}{k}_1^{2}Z(1-e^{-2\mathrm{\γh}})}\underset{0}{\overset{h_1}{\∫}}\left\{\right[e^{-\mathrm{\γz}}-e^{-\mathrm{\γ}(2h-z)}]\·e^{\mathrm{jbk}(h-z)}\·\frac{3\mathrm{a\ρ}(h-z)}{{({\mathrm{\ρ}}^2+a^2{(h-z)}^2)}^{5/2}}\}\mathrm{dz}.$

其中，k₁為傳播波數(shù)，其可以根據(jù)表達(dá)式計(jì)算得到。

井下信號(hào)接收裝置6接收到的感應(yīng)電壓則可以由電場(chǎng)分量E環(huán)繞其天線的閉合積分計(jì)算得到，即：

地面信號(hào)發(fā)送裝置4由此可以確定出下行信號(hào)的發(fā)射功率，從而避免信號(hào)發(fā)射功率過(guò)低、發(fā)射的信號(hào)強(qiáng)度過(guò)弱、傳輸距離過(guò)短等問(wèn)題，這樣也就避免了井下信號(hào)接收裝置6無(wú)法接收到地面的控制指令的情況出現(xiàn)。

本實(shí)施例中，地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁信號(hào)由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的地層衰減，因此井下信號(hào)接收裝置6能夠接收到的信號(hào)強(qiáng)度非常微弱，通常為毫伏級(jí)。而為了盡可能增大下行指令的傳輸深度，地面信號(hào)發(fā)送裝置4產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)的功率需要很大，通常為幾十伏。這樣，地面信號(hào)發(fā)送裝置4在發(fā)射信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)電壓和強(qiáng)電流就會(huì)對(duì)地面發(fā)射電路42造成沖擊，導(dǎo)致地面發(fā)射電路42的電壓和電流超出芯片的上限，使得裝置無(wú)法正常工作甚至發(fā)生損壞。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)施例所提供的地面信號(hào)收發(fā)裝置采用了有效的強(qiáng)、 弱信號(hào)隔離措施，從而保證了裝置內(nèi)地面發(fā)射電路42的安全。具體地，如圖4所示，地面發(fā)射電路42包括光電隔離電路421和功率放大電路422，地面控制器41通過(guò)光電隔離電路421和功率放大電路422與地面發(fā)射天線連接。本實(shí)施例在功率放大電路422(地面控制器41輸出的弱信號(hào)經(jīng)功率放大電路422才變成強(qiáng)信號(hào)的)和地面控制器41之間加入光電隔離電路421，避免了強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)電路產(chǎn)生的感應(yīng)干擾。具體實(shí)施過(guò)程中，光電隔離電路421可由光電耦合器組成。

本實(shí)施例所提供的地面信號(hào)發(fā)送裝置4通過(guò)設(shè)置光電隔離電路421實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱信號(hào)的隔離，從而避免了強(qiáng)信號(hào)電路與弱信號(hào)電路的直接接觸，避免了強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)電路的干擾和沖擊，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力的同時(shí)，保證了弱信號(hào)電路的可靠性和安全性。

另外，功率放大電路422可采用但不是唯一能使用IGBT器件，功率放大器將雙極性脈沖輸入至地面發(fā)射天線。初始狀態(tài)時(shí)，兩路脈沖輸入為高電平，此時(shí)功率放大器為開(kāi)路狀態(tài)，無(wú)輸出。由于第一埋地電極43和第二埋地電極44的輸入阻抗會(huì)隨地層電阻率的變化而變化，因此在本發(fā)明一優(yōu)選的實(shí)施中，使用脈沖變壓器423實(shí)現(xiàn)功率放大電路422與地面發(fā)射天線的匹配。即，地面發(fā)射電路42還包括連接在功率放大電路422和地面發(fā)射天線之間的脈沖變壓器423。

本實(shí)施例中，仍參照?qǐng)D4，地面控制器41包括依次連接的指令接收單元411、信號(hào)編碼單元412和信號(hào)調(diào)制單元413。指令接收單元411設(shè)置為接收PC機(jī)3發(fā)出的各種針對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的控制指令。信號(hào)編碼單元412設(shè)置為對(duì)控制指令進(jìn)行編碼，信號(hào)編碼單元412與井下信號(hào)接收裝置6的信號(hào)解碼單元相對(duì)應(yīng)，兩者共同完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)木幋a與解碼。信號(hào)調(diào)制單元413設(shè)置為對(duì)編碼后的控制指令進(jìn)行調(diào)制，信號(hào)調(diào)制單元413與井下信號(hào)接收裝置6的信號(hào)解調(diào)單元相對(duì)應(yīng)，兩者共同完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制與解調(diào)。

具體地，地面控制器41可使用高溫單片機(jī)、DSP、FPGA等高溫嵌入式芯片作類CPU處理器，依靠編程實(shí)現(xiàn)用戶指令接收、信號(hào)編碼和信號(hào)調(diào)制等工作。特別地，地面控制器41例如為Xilinx公司的Spartan6芯片。Spartan6為低功耗FPGA，最高工作溫度125℃，數(shù)據(jù)處理能力和工作性能滿足應(yīng)用需求，支持SPI、串口、USB等多種總線結(jié)構(gòu)。

為使井下信號(hào)接收裝置6接收控制指令時(shí)能獲取最大的信噪比增益信號(hào)，采用卷積碼編碼、幀同步校驗(yàn)和差分譯碼來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴＞矸e碼編解碼 比較簡(jiǎn)單，并具有較好的糾錯(cuò)能力，被認(rèn)為是最實(shí)用的最優(yōu)編譯碼方式，非常適合下行信道使用。

傳輸時(shí)采用的幀結(jié)構(gòu)為：幀同步校驗(yàn)位(12位)+數(shù)據(jù)1/指令1(8位)+數(shù)據(jù)2/指令2+數(shù)據(jù)3/指令3……+CRC校驗(yàn)(3位)+幀結(jié)束位(1位)。其中，幀同步校驗(yàn)位是一個(gè)12位的、由碼元0和1組成的固定數(shù)列，在地面信號(hào)發(fā)送裝置4和井下信號(hào)接收裝置6中都已預(yù)設(shè)了相同數(shù)列組成的比對(duì)模板，當(dāng)接收到傳輸來(lái)的電磁信號(hào)時(shí)，將數(shù)據(jù)幀的前12位和預(yù)設(shè)的比對(duì)模板進(jìn)行比較，如果吻合程度超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值，那就認(rèn)為通過(guò)了幀同步校驗(yàn)。通過(guò)幀同步校驗(yàn)后，將繼續(xù)比對(duì)CRC校驗(yàn)位，兩個(gè)校驗(yàn)同時(shí)通過(guò)，才證明數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候沒(méi)有出現(xiàn)誤碼或漏碼，傳輸?shù)目刂浦噶钍菧?zhǔn)確可靠的。

幀同步校驗(yàn)位過(guò)多，會(huì)造成數(shù)據(jù)處理量過(guò)大，超過(guò)CPU芯片處理能力，幀同步校驗(yàn)位過(guò)少，會(huì)造成校驗(yàn)不準(zhǔn)，有時(shí)即使存在誤碼也能通過(guò)校驗(yàn)。通過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，最終確定12位的同步校驗(yàn)?zāi)０迨呛线m的。

當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，幀同步校驗(yàn)位的個(gè)數(shù)還可以采用其他合理值，例如10～15范圍內(nèi)的其他值等，本發(fā)明不限于此。此外，需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際需要，幀的結(jié)構(gòu)還可以采用其他合理形式，本發(fā)明同樣不限于此。

電磁波在地層中傳輸時(shí)很容易發(fā)生幅度衰減和頻散現(xiàn)象，使用幅度和頻移鍵控的調(diào)制方式容易發(fā)生干擾。針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)施例中，信號(hào)調(diào)制單元413采用差分移相鍵控(即2DPSK)的方式進(jìn)行調(diào)制，并且解調(diào)方式采用差分相干解調(diào)。與2PSK相比，2DPSK消除了2PSK中的“л”現(xiàn)象。而從其差分相干解調(diào)的誤比特率曲線來(lái)看，由于2DPSK的差分相干解調(diào)不需要恢復(fù)載波，其相對(duì)2PSK的差分相干解調(diào)更容易實(shí)現(xiàn)，有助于降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度。因此，本實(shí)施例中，調(diào)制方式采用2DPSK作為信號(hào)調(diào)制方式，解調(diào)采用差分相干解調(diào)。這種調(diào)制方式只有兩個(gè)碼元值0和1，依靠不同的排列組合方式來(lái)構(gòu)成不同的指令。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以采用其他合理的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)，本發(fā)明不限于此。

為了盡可能增加信號(hào)的傳輸深度并減小電磁信號(hào)在地層中的衰減，本實(shí)施例中，根據(jù)趨膚效應(yīng)和電磁波的特性，采用極低頻來(lái)作為控制指令傳輸?shù)妮d波頻率。其中，載波頻率可以在3～20Hz之間選擇。

另外，由于地面信號(hào)發(fā)送裝置4設(shè)置在井場(chǎng)的地面端，因此地面信號(hào)發(fā)送裝置4可以采用220V交流電進(jìn)行供電，其也就不存在功耗和供電的問(wèn)題。因此，地面信號(hào)發(fā)送裝置4可以選擇較大的發(fā)射功率(例如200W)，以便下行信號(hào)強(qiáng)度盡可能大，從而增大下行信號(hào)的傳輸距離。

需要說(shuō)明的是，地面信號(hào)發(fā)送裝置4的發(fā)射功率還可以根據(jù)實(shí)際的井場(chǎng)和鉆井情況進(jìn)行確定，本發(fā)明不限于此。

綜上所述，地面信號(hào)發(fā)送裝置4的工作原理如下：當(dāng)?shù)孛婵刂破?1的CPU芯片接收到PC機(jī)3發(fā)出的各種針對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的遙控指令后，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)指令的編碼、調(diào)制和工作電流控制將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過(guò)功率放大電路422將地面控制器41輸出的電信號(hào)放大到適合的強(qiáng)度，隨后通過(guò)第一埋地電極43和第二埋地電極44將放大后的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁信號(hào)，并將該電磁信號(hào)向井下發(fā)送出去。

至此地面信號(hào)發(fā)送裝置4便完成了控制指令及相關(guān)數(shù)據(jù)的下行傳輸。

圖5示出了本實(shí)施例所提供的井下信號(hào)接收裝置6的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例所提供的井下信號(hào)接收裝置6包括井下接收天線61、井下接收電路62和井下控制器63。井下接收天線61依次通過(guò)井下接收電路62和井下控制器63與井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7連接。井下接收天線61接收地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁波并將電磁波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)依次經(jīng)井下接收電路62和井下控制器63的處理后輸入至井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7。

本實(shí)施例井下信號(hào)接收裝置6工作時(shí)，首先井下接收天線61接收地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁信號(hào)，并將該電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；然后該電信號(hào)依次經(jīng)井下接收電路62和井下控制器63的處理后，得到用于控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的控制信號(hào)。

本實(shí)施例利用無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?shí)時(shí)地接收來(lái)自地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁信號(hào)，并利用根據(jù)該電磁信號(hào)得到的控制信號(hào)實(shí)時(shí)地控制井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、不占用鉆井時(shí)間、操作方便等特點(diǎn)，并且能夠及時(shí)優(yōu)化井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的工作狀態(tài)，保持井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7始終工作在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7的精確控制，提高了鉆井效率。

在本實(shí)施例中，仍參照?qǐng)D4，井下接收電路62包括增益放大電路621、模擬濾波電路622和A/D轉(zhuǎn)換電路623。其中，井下接收天線61依次通過(guò)增益放大 電路621、模擬濾波電路622和A/D轉(zhuǎn)換電路623與井下控制器63連接，增益放大電路621與井下控制器63連接。這樣，當(dāng)井下接收天線61接收到地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)射的電磁信號(hào)并將該電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)，由井下接收電路62對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的放大、模擬濾波處理后，使用A/D轉(zhuǎn)換電路623將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)發(fā)送給井下控制器63做進(jìn)一步處理。

在本實(shí)施例中，井下控制器63包括依次連接的數(shù)字濾波單元631、信號(hào)解調(diào)單元632、信號(hào)解碼單元633、數(shù)據(jù)回放及通信單元634和增益控制單元635。其中，數(shù)字濾波單元631設(shè)置為對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路623輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波。信號(hào)解調(diào)單元632設(shè)置為對(duì)數(shù)字濾波單元631輸出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。信號(hào)解碼單元633設(shè)置為對(duì)信號(hào)解調(diào)單元632輸出的信號(hào)進(jìn)行解碼。數(shù)據(jù)回放及通信單元634，設(shè)置為對(duì)信號(hào)解碼單元633輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放，并將信號(hào)解碼單元633輸出的信號(hào)發(fā)送給井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7。增益控制單元635與增益放大電路621連接，該增益控制單元635設(shè)置為調(diào)節(jié)增益放大電路621的增益系數(shù)。

這樣，當(dāng)井下控制器63接收到井下接收電路62發(fā)送的數(shù)字信號(hào)時(shí)，井下控制模塊的CPU芯片對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波、信號(hào)解調(diào)、信號(hào)解碼校驗(yàn)等處理，以將該數(shù)字信號(hào)還原為地面原始指令，然后通過(guò)數(shù)據(jù)回放及通信單元634將還原后的指令發(fā)送給各井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7。需要指出的是，如果傳輸?shù)骄碌碾姶判盘?hào)強(qiáng)度過(guò)小而導(dǎo)致井下控制器63無(wú)法正確還原出地面信號(hào)發(fā)送裝置4發(fā)送來(lái)的原始指令的話，井下控制器63則會(huì)通過(guò)總線來(lái)控制井下接收電路62中的增益放大電路621對(duì)其自身的功率放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使得井下接收電路62接收到的信號(hào)得以進(jìn)一步增大，從而正確還原出地面原始指令。

在本實(shí)施例中，井下控制器63可使用高溫單片機(jī)、DSP、FPGA等高溫嵌入式芯片作為CPU處理器，依靠編程實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波、信號(hào)解碼、信號(hào)解調(diào)校驗(yàn)和增益控制等工作。特別地，井下控制器63例如為Xilinx公司的Spartan6芯片。Spartan6為低功耗FPGA，最高工作溫度125℃，數(shù)據(jù)處理能力和工作性能滿足應(yīng)用需求，支持SPI、串口、USB等多種總線結(jié)構(gòu)。

與地面信號(hào)發(fā)送裝置4的信號(hào)編碼單元412相對(duì)應(yīng)地，本實(shí)施例中，信號(hào)解碼單元633采用差分譯碼的方式來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。類似地，與地面信號(hào)發(fā)送裝置4的信號(hào)調(diào)制單元413相對(duì)應(yīng)地，信號(hào)解調(diào)單元632采用差分相干解調(diào)的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。

至此，井下信號(hào)接收裝置6便完成了對(duì)來(lái)自地面的電磁信號(hào)的接收。

從上述描述中可以看出，本實(shí)施例所提供的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)地面信號(hào)發(fā)送裝置4與井下信號(hào)接收裝置6之間的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，可以根據(jù)技術(shù)人員的需要，隨時(shí)從地面向井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7發(fā)送控制指令。

另外，本發(fā)明涉及的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，可靠性高，在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和加工條件下非常容易實(shí)現(xiàn)，已通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證其性能和可靠性。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，成功的使用該方法控制了井下電磁隨鉆測(cè)量?jī)x的關(guān)停和載波頻率修改和井下沖擊器的關(guān)停。當(dāng)然，該發(fā)明可控制的井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7并不僅限于電磁隨鉆測(cè)量?jī)x和沖擊器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以涵蓋。驗(yàn)證結(jié)果表明，本發(fā)明夠根據(jù)需要隨時(shí)實(shí)現(xiàn)地面向井下的下行電磁遙控信號(hào)發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7工作性能優(yōu)化和工況調(diào)整。

綜上所述，本發(fā)明所提供的電磁無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，與常規(guī)脈沖遙控指令傳輸方式相比，無(wú)須開(kāi)停泵，不耽誤鉆進(jìn)時(shí)間，不容易產(chǎn)生誤操作，可靠性更高；數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)更靈活、更復(fù)雜，能發(fā)出的控制命令更多樣(傳統(tǒng)開(kāi)停泵只能發(fā)固定的幾個(gè)指令)，可以在鉆進(jìn)過(guò)程中實(shí)時(shí)優(yōu)化井下執(zhí)行機(jī)構(gòu)7工況和控制其工作，對(duì)鉆井安全高效有重大的積極意義。另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)水平和加工工藝下容易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，使用效果良好。

應(yīng)該理解的是，本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例不限于這里所公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)、處理步驟或材料，而應(yīng)當(dāng)延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在此使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而并不意味著限制。

說(shuō)明書(shū)中提到的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，說(shuō)明書(shū)通篇各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”并不一定均指同一個(gè)實(shí)施例。

為了方便，在此使用的多個(gè)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)單元、組成單元和/或材料可出現(xiàn)在共同列表中。然而，這些列表應(yīng)解釋為該列表中的每個(gè)元素分別識(shí)別為單獨(dú)唯一的成員。因此，在沒(méi)有反面說(shuō)明的情況下，該列表中沒(méi)有一個(gè)成員可僅基于它們出現(xiàn)在共同列表中便被解釋為相同列表的任何其它成員的實(shí)際等同物。另外，在此還可以連同針對(duì)各元件的替代一起來(lái)參照本發(fā)明的各種實(shí)施例和示例。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施例、示例和替代并不解釋為彼此的等同物，而被認(rèn)為是本發(fā)明的 單獨(dú)自主的代表。

此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何其他合適的方式結(jié)合到一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。在上面的描述中，提供一些具體的細(xì)節(jié)，例如長(zhǎng)度、寬度、形狀等，以提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的全面理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明無(wú)需上述一個(gè)或多個(gè)具體的細(xì)節(jié)便可實(shí)現(xiàn)，或者也可采用其它方法、組件、材料等實(shí)現(xiàn)。在其它示例中，周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作并未詳細(xì)示出或描述以免模糊本發(fā)明的各個(gè)方面。

雖然上述示例用于說(shuō)明本發(fā)明在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用中的原理，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實(shí)施的細(xì)節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。