基于DSP便攜式數控測井系統的設計
1 引言
國內常規的數控測井系統都是大型車載式機柜系統,功能強.硬件配置齊全,能夠滿足各種測井作業的需要。但是由于這類數控測井系統體積龐大、價格昂貴,不適于海洋石油的測井作業.同時由于我國測井業的實際,老式測井車服役所占比例較高,而其所提供的空間有限不能容納機柜式數控測井系統。所以研制功能完善,體積小巧的便攜式數控測井地面系統已經成為油田測井行業的急切需求。
在生產測井過程當中,為滿足油田的實際生產需要,往往需要實時檢測套管井的井下壓力、溫度、流量、含水量、自然伽馬等多個參數,本文給出一種基于DSP的便攜式數控測井系統設計方案。
這里介紹系統的整體結構及地面系統中數據處理模塊硬件電路設計,交給出軟件設計流程。該地面系統可與常規的井下儀器掛接,完成相應的測井任務,同時大大提高系統數據傳輸能力,系統內部總線采用CAN接口協議,外部總體采用USB接口協議,從而明顯改善常規測井系統的數據傳輸瓶頸。另外,系統也充分利用DSP的高速數據處理能力,構建一個高速的數據處理平臺,滿足測井信號實時處理的要求。
2 系統總體設計方案
為減小整個系統的體積,并提高系統的數據傳輸速率和實時性,該地面系統采用模塊化的設計方法,主要包括供電電源模塊、信號分離模塊、數據處理模塊,數據通信模塊及上位機的監控軟件組成,圖l為系統硬件設計原理框架。
通過測井電纜上傳的測井信號,在數據處理模塊的控制下完成相應的信號分離及通道切換,并將處理后的信號按照模擬、數字及編碼形式,通過相應的傳輸通道傳送給數據處理模塊進行數據分析處理,并利用MAX7219驅動數碼管完成相關參數的顯示。為提高數據的實時分析處理能力,數據處理模塊采用基于主從式架構的雙DSP實現,其中主機部分利用DSP完成與PC機的USB口通信、模擬信號的分析處理操作及外擴接口板的控制及數據交換工作;從機部分則利用DSP完成對編碼信號、脈沖信號的分析處理。數據處理模塊內部的系統總線是基于CAN2.OB協議的CAN通信總線,其系統外部總線則采用USB協議。當數據處理模塊完成信號的分析處理操作之后,系統便將相關結果通過USB總線傳送給監控軟件的數據庫,PC機根據這些處理結果擬制出相應的測井曲線,并打印出結果報表。圖2給出數據處理模塊的硬件設計框圖。
評論