USB在随钻测量数据采集系统中的应用
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行传输 ， 能很 好地 克 服 以上 不 足 ， 有 容 易 连接 、 持 具 支
图 １ 系 统 硬 件 结 构 圈
热插拔 、 无须 外接 电源 、 带宽 、 高 传输 速 度快 、 连接 多 可
个 设备 等优 点 ， 主机 和 数 据 采 集 系 统 之 间 可 以 实现 在 简单 、 捷 、 向、 快 双 可靠 的连 接 和通 讯 ＿ 。井 下 检测 的 １ ］
片 ＩＰ ５ １ 速 度 可 达 ４ ０ Ｍ ｐ ， Ｓ １８ ， ８ ｂ ｓ 它完 全 符 合 Ｕ Ｂ ． Ｓ２０ 规范 。采 用 ＩＰ ５ １可 以 快 速 开 发 出高 性 能 的 Ｕ Ｂ Ｓ １８ Ｓ ２０ ．设备 ， 时 为 了满 足 速 度要 求 ， 同 主控 制 芯 片选择 了
形方 式在计 算 机 上 显示 ， 进 行 实 时处 理 。Ｕ Ｂ传输 并 Ｓ
速度 快而且 能 够保 证 数 据 的 无失 真 传 输 ， 用 上 位机 利 的优 势对数 据 进行 全面 的 、 多方 位 的实时处 理与分 析 。
本设计 系统硬 件结 构 如图 １ 所示 。
和井 口完成 的 。Ｒ ２ ２接 口传 输 速 率 太 低 ， Ｓ３ 而并 口的 数据线 过 多且 传 输 距 离 太 短 。本 设 计 中采 用 Ｕ Ｂ进 Ｓ
１ １ 器件选 择 ．
Ｕ Ｂ控 制器 分为 两 大类 ， 类是 集 成 了 Ｕ Ｂ接 口 Ｓ 一 Ｓ
的单 片 机 ， Ｃ ｐｅｓ公 司 基 于 ８ ５ 如 ｙ ｒｓ ０ １的 Ｅ Ｚ～Ｕ Ｂ系 Ｓ 列 、 ｏｏｏ Ｍ ｔ ｌ 于 ６ ＨＣ ８系列 的 ６ ＨＣ ８Ｂ ｒ ａ基 ８ ０ ８ ０ Ｊ ８等 ， 种 这 控 制器 虽然 编程 简单 ， 但需 要 购置专 门的开发 系统 ， 投
工 作 ， 要 从 事 ＭＷＤ Ｌ 主 ／ ＷＤ 随 钻 测 量 仪 器 的 研 究 开 发 工作 。 邮编 ：５０ ７ ２ ７ １
石
２０ ０ ８年 第 ２ ２卷 第 ５期
油仪器 来自ＰＥＴＲ０Ｌ ＥＵＭ ＮＳＴＲＩＭ ＥＮＴＳ Ｉ ｊ
・
计算机 与通 讯技 术 ・
Ｕ Ｂ在随 钻测 量数据采集系统中的应用 Ｓ
葛 鹏
（ 利油 田钻 井工 艺研 究 院 山 东 东 营 ） 胜
摘
要 ：文 章介 绍 了 Ｕ Ｂ在 随钻 测 量 数 据 采 集 系统 中的 应 用。 随 钻 测 量 系统 的 ＭＷＤ Ｍｅｓｒ Ｗｈ ｅＤ ｉｉｇ ＇ 是 Ｓ （ ａｕｅ ｉ ｒｌ ）￣ ｌ ｌｎ ｆ －
关 键 词 ：数 据 采 集 ；Ｕ Ｂ；微 控 制 器 ；ＩＰ１ ８ Ｓ Ｓ ５１
中 图法 分 类 号 ： Ｎ １ Ｔ ９９
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：１０— １４２ ０ ）５０ ８ —２ ０ ４９ ３ （０ ８０ ．０ ５０
０ 引 言
在钻 井 技 术 中 ， 钻 测 量 系 统 ＭＷＤ（ ａｕｅ 随 Ｍｅｓｒ Ｗｈｌ Ｄ ｉｉｇ 信 号 是 由地 面 系 统 检 测 并 进 行 数 据传 ｉ ｒｌ ） ｅ ｌｎ 输 的。 目前 ， 面 系统 的通 信 任 务 是 通 过 串 口 Ｒ ２ ２ 地 Ｓ３
协议处 理 和 数 据 交 换 。如 Ｐ ｉｐ ｈｌ ｓ公 司 的 Ｐ Ｉ Ｓ Ｄ１ ｉ ＤＵ Ｂ ２
串 口和并 口完成 的 ， 场使 用可 靠 性不 高 ， 现 并且 连接 的 仪器很 多 。连接是 通过 接 口箱 背 面的 串并 口转换 模 块 来切 换 、 展 的 ， 扩 速度慢 、 连接复 杂 ， 无法 满 足大 量数 据
由地 面 系统 检 测 并 进 行 数 据 传 输 的 ， 用 Ｕ Ｂ接 口能 够 对 井 下 信 息进 行 准 确 而 快 速 的 采 集 与 实 时 处 理 ， 小 了数 据 传 采 Ｓ 减
输 系统 的复 杂 性 ， 化 了设 备 ， 随 钻 测 井服 务 中得 到 了有 效 的 应 用 。 优 在
实时 通信 。
ＩＰ ５ １ Ｎ ｔ ｎ ａ 公 司 的 Ｕ Ｂ ９ ０ 、 Ｓ Ｎ ６４等 ， Ｓ １ ８ ， ａｉ ｎ ｌ ｏ Ｓ Ｎ ６３ Ｕ Ｂ ９０
此种 芯片 的特 点是 价格 低廉 、 接方 便 、 连 可靠 性高 。本 系统选 择 了不 带 Ｃ Ｕ的性价 比较 高 的 Ｕ Ｂ２ Ｏ 制芯 Ｐ Ｓ ．控
本设计 中地 面 接 口箱 采 用 Ｕ Ｂ接 口与 计 算 机 、 Ｓ
Ｉ Ｕ、 ） 司钻 阅读器进 行通 信 ， 井 下数 据 脉 冲信 号 以 图 Ｔ 把
第一 作 者 简 介 ： 葛
鹏 ， ，９０年 生 ， 理 工 程 师 ，０ ３年毕 业 于青 岛科 技 大 学 自动 化 专 业 ， 在 胜 利 油 田 钻 井 工 艺 研 究 院 钻 井 测 量 仪 器 研 究 所 男 １８ 助 ２０ 现
信 息量 非 常大 ， 取有用 的信号 需要 复 杂 的数学方 法 ， 提
其 工作 原 理 是 由 压 力 传 感 器 输 出 的模 拟 信 号 送 Ａ ６ ６ 行 Ａ Ｄ数 据转换 ， 将转 换后 的数字 信号 送 Ｄ７ 进 ／ 再
人 嵌入 式 微 控 制器 ， Ｕ Ｂ接 口电路 传递 给 Ｐ 由 Ｓ Ｃ机 进
行 数 据处理 。
单 片机存 储量 、 度有 限 ， 能很 好 地 执 行 处 理 功 能 。 速 不 采用 Ｕ Ｂ接 口后 ， 量 数 据 快 速 传 人 ， 利 用 计 算 机 Ｓ 大 再 容量 大 、 多线程 、 度 快等 优点 ， 井 下 信 息进 行 全 方 速 对 位、 多层 次 、 方法 的分 析 、 理 。 多 处
１ 硬 件 设 计
原 系统地 面接 口箱对来 自井 下 的 ＭＷＤ 信号 进 行
接收、 识别 与处 理 ， 有地 面 系统 的通信 任 务都 是通 过 所
资较 大 ， 且 单 片 机 性 能 有 限 ； 一 类 是 单 独 的 Ｕ Ｂ 并 另 Ｓ
控制器 ， 片 上 不 带 Ｃ Ｕ， 须 选 择 微 处 理 器 来 进 行 其 Ｐ 必
图 １ 系 统 硬 件 结 构 圈
热插拔 、 无须 外接 电源 、 带宽 、 高 传输 速 度快 、 连接 多 可
个 设备 等优 点 ， 主机 和 数 据 采 集 系 统 之 间 可 以 实现 在 简单 、 捷 、 向、 快 双 可靠 的连 接 和通 讯 ＿ 。井 下 检测 的 １ ］
片 ＩＰ ５ １ 速 度 可 达 ４ ０ Ｍ ｐ ， Ｓ １８ ， ８ ｂ ｓ 它完 全 符 合 Ｕ Ｂ ． Ｓ２０ 规范 。采 用 ＩＰ ５ １可 以 快 速 开 发 出高 性 能 的 Ｕ Ｂ Ｓ １８ Ｓ ２０ ．设备 ， 时 为 了满 足 速 度要 求 ， 同 主控 制 芯 片选择 了
形方 式在计 算 机 上 显示 ， 进 行 实 时处 理 。Ｕ Ｂ传输 并 Ｓ
速度 快而且 能 够保 证 数 据 的 无失 真 传 输 ， 用 上 位机 利 的优 势对数 据 进行 全面 的 、 多方 位 的实时处 理与分 析 。
本设计 系统硬 件结 构 如图 １ 所示 。
和井 口完成 的 。Ｒ ２ ２接 口传 输 速 率 太 低 ， Ｓ３ 而并 口的 数据线 过 多且 传 输 距 离 太 短 。本 设 计 中采 用 Ｕ Ｂ进 Ｓ
１ １ 器件选 择 ．
Ｕ Ｂ控 制器 分为 两 大类 ， 类是 集 成 了 Ｕ Ｂ接 口 Ｓ 一 Ｓ
的单 片 机 ， Ｃ ｐｅｓ公 司 基 于 ８ ５ 如 ｙ ｒｓ ０ １的 Ｅ Ｚ～Ｕ Ｂ系 Ｓ 列 、 ｏｏｏ Ｍ ｔ ｌ 于 ６ ＨＣ ８系列 的 ６ ＨＣ ８Ｂ ｒ ａ基 ８ ０ ８ ０ Ｊ ８等 ， 种 这 控 制器 虽然 编程 简单 ， 但需 要 购置专 门的开发 系统 ， 投
工 作 ， 要 从 事 ＭＷＤ Ｌ 主 ／ ＷＤ 随 钻 测 量 仪 器 的 研 究 开 发 工作 。 邮编 ：５０ ７ ２ ７ １
石
２０ ０ ８年 第 ２ ２卷 第 ５期
油仪器 来自ＰＥＴＲ０Ｌ ＥＵＭ ＮＳＴＲＩＭ ＥＮＴＳ Ｉ ｊ
・
计算机 与通 讯技 术 ・
Ｕ Ｂ在随 钻测 量数据采集系统中的应用 Ｓ
葛 鹏
（ 利油 田钻 井工 艺研 究 院 山 东 东 营 ） 胜
摘
要 ：文 章介 绍 了 Ｕ Ｂ在 随钻 测 量 数 据 采 集 系统 中的 应 用。 随 钻 测 量 系统 的 ＭＷＤ Ｍｅｓｒ Ｗｈ ｅＤ ｉｉｇ ＇ 是 Ｓ （ ａｕｅ ｉ ｒｌ ）￣ ｌ ｌｎ ｆ －
关 键 词 ：数 据 采 集 ；Ｕ Ｂ；微 控 制 器 ；ＩＰ１ ８ Ｓ Ｓ ５１
中 图法 分 类 号 ： Ｎ １ Ｔ ９９
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：１０— １４２ ０ ）５０ ８ —２ ０ ４９ ３ （０ ８０ ．０ ５０
０ 引 言
在钻 井 技 术 中 ， 钻 测 量 系 统 ＭＷＤ（ ａｕｅ 随 Ｍｅｓｒ Ｗｈｌ Ｄ ｉｉｇ 信 号 是 由地 面 系 统 检 测 并 进 行 数 据传 ｉ ｒｌ ） ｅ ｌｎ 输 的。 目前 ， 面 系统 的通 信 任 务 是 通 过 串 口 Ｒ ２ ２ 地 Ｓ３
协议处 理 和 数 据 交 换 。如 Ｐ ｉｐ ｈｌ ｓ公 司 的 Ｐ Ｉ Ｓ Ｄ１ ｉ ＤＵ Ｂ ２
串 口和并 口完成 的 ， 场使 用可 靠 性不 高 ， 现 并且 连接 的 仪器很 多 。连接是 通过 接 口箱 背 面的 串并 口转换 模 块 来切 换 、 展 的 ， 扩 速度慢 、 连接复 杂 ， 无法 满 足大 量数 据
由地 面 系统 检 测 并 进 行 数 据 传 输 的 ， 用 Ｕ Ｂ接 口能 够 对 井 下 信 息进 行 准 确 而 快 速 的 采 集 与 实 时 处 理 ， 小 了数 据 传 采 Ｓ 减
输 系统 的复 杂 性 ， 化 了设 备 ， 随 钻 测 井服 务 中得 到 了有 效 的 应 用 。 优 在
实时 通信 。
ＩＰ ５ １ Ｎ ｔ ｎ ａ 公 司 的 Ｕ Ｂ ９ ０ 、 Ｓ Ｎ ６４等 ， Ｓ １ ８ ， ａｉ ｎ ｌ ｏ Ｓ Ｎ ６３ Ｕ Ｂ ９０
此种 芯片 的特 点是 价格 低廉 、 接方 便 、 连 可靠 性高 。本 系统选 择 了不 带 Ｃ Ｕ的性价 比较 高 的 Ｕ Ｂ２ Ｏ 制芯 Ｐ Ｓ ．控
本设计 中地 面 接 口箱 采 用 Ｕ Ｂ接 口与 计 算 机 、 Ｓ
Ｉ Ｕ、 ） 司钻 阅读器进 行通 信 ， 井 下数 据 脉 冲信 号 以 图 Ｔ 把
第一 作 者 简 介 ： 葛
鹏 ， ，９０年 生 ， 理 工 程 师 ，０ ３年毕 业 于青 岛科 技 大 学 自动 化 专 业 ， 在 胜 利 油 田 钻 井 工 艺 研 究 院 钻 井 测 量 仪 器 研 究 所 男 １８ 助 ２０ 现
信 息量 非 常大 ， 取有用 的信号 需要 复 杂 的数学方 法 ， 提
其 工作 原 理 是 由 压 力 传 感 器 输 出 的模 拟 信 号 送 Ａ ６ ６ 行 Ａ Ｄ数 据转换 ， 将转 换后 的数字 信号 送 Ｄ７ 进 ／ 再
人 嵌入 式 微 控 制器 ， Ｕ Ｂ接 口电路 传递 给 Ｐ 由 Ｓ Ｃ机 进
行 数 据处理 。
单 片机存 储量 、 度有 限 ， 能很 好 地 执 行 处 理 功 能 。 速 不 采用 Ｕ Ｂ接 口后 ， 量 数 据 快 速 传 人 ， 利 用 计 算 机 Ｓ 大 再 容量 大 、 多线程 、 度 快等 优点 ， 井 下 信 息进 行 全 方 速 对 位、 多层 次 、 方法 的分 析 、 理 。 多 处
１ 硬 件 设 计
原 系统地 面接 口箱对来 自井 下 的 ＭＷＤ 信号 进 行
接收、 识别 与处 理 ， 有地 面 系统 的通信 任 务都 是通 过 所
资较 大 ， 且 单 片 机 性 能 有 限 ； 一 类 是 单 独 的 Ｕ Ｂ 并 另 Ｓ
控制器 ， 片 上 不 带 Ｃ Ｕ， 须 选 择 微 处 理 器 来 进 行 其 Ｐ 必