单片机在测井绞车深度面板设计中的应用

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基于单片机的井径测量系统软件设计

基于单片机的井径测量系统软件设计1.系统介绍随着石油开采的不断深入，井径测量已变成了常规的油田服务（Well Services）之一。

井径测量通过高精度的传感器测量井壁截面的直径，从而实现对井身的质量把控以及识别井身偏心、裂缝、坍陷等情况，为油田开发提供了重要参考。

本文设计的基于单片机的井径测量系统，能够快速、准确地测量井壁直径和圆度，对于改善油井采油效果，保障石油开采安全具有十分重要的意义。

本系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件主要由传感器、单片机、显示屏、计算机通信接口等组成，软件系统主要负责数据采集、处理和显示，而单片机作为系统最核心的部分，则既具有传感器采集、数据传输功能，又承担了数据处理和通信的任务。

2.软件开发2.1 软件框架本系统软件框架如图1所示，主要包括数据采集、数据传输、数据处理、数据显示和系统控制5个部分。

2.2 数据采集本系统采用激光测距传感器，通过激光测量井身内直径大小，接收到的数据将通过单片机芯片的IO口读取，然后将数据存储到单片机的内部存储器中，以方便后续处理。

2.3 数据传输本系统数据的传输及控制主要通过RS485总线进行，其具有传输速度快、误码率低、抗干扰能力强等优点，能够满足系统的高速传输需求，而且其具有总线结构，可以实现多个设备之间的数据通信，合理利用数量较多的IO口，是一种低成本、低功耗的通信方式。

2.4 数据处理本系统通过给定的测量算法计算井壁直径、圆度等参数，然后将处理结果存储到单片机内部存储器中。

同时，为了保证测量数据的准确性和稳定性，系统还采用了滤波算法进行数据采样和平滑，消除了原始测量数据存在的噪声和干扰因素。

2.5 数据显示本系统使用12864液晶显示屏显示测量结果，通过液晶屏幕协议控制芯片进行数据显示，同时，由于井径测量是常见的段间测量，系统还支持数据保存和查询功能，用户可以选择保存测量结果并命名，以便以后查询和比对不同阶段的测量结果。

2.6 系统控制本系统通过单片机的IO口实现系统控制，将滤波器阈值、测量速度、数据存储频率、显示刷新频率以及RS-485通信波特率等参数进行动态调节，以适应不同测量场景和应对不同的测量要求。

基于51单片机绞车钢丝绳测量系统

基于51单片机绞车钢丝绳测量系统作者：刘新兵来源：《科学与财富》2018年第28期摘要：矿用绞车是矿井提升的主要设备，其所采用的钢丝绳测量系统直接关系到安全性。

在文中接介绍了一种基于51单片机绞车钢丝绳测量系统，以期可以改进矿用绞车使用效果，提升其安全性与经济性。

关键词：矿用绞车；单片机；钢丝绳测量矿井提升的主要设备是矿用绞车，其任务是沿着井筒提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员，矿井提升设备是联系井下和地面的重要生产设备，它在整个综合机械化生产中占有重要位置。

近几十年来，为提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型发展，这样就对提升工具及提升技术有了更高要求。

常用绞车操作，是根据绞车司机经验。

本人技校毕业后，被分配到西山煤电，镇城底矿，开拓二队，参加过绞车挂钩工作。

一次偶然的机会，发现有经验的老绞车司机，为了下放能够准确，在钢丝绳上具体地方，画了一道记号。

这种办法，虽然对驾驶技术有所提高，但需要有非常高的驾驶水平，对驾驶安全有一定影响。

大多绞车司机对绞车下放和上升过程中，钢丝绳具体长度大多靠估计，难以具体掌握其长度。

如果能够知道提升工具所转圈数，经过具体计算，将具体数值显示出来。

直接用数值判断长度，对驾驶绞车的司机，掌握绞车驾驶技术，会有很大帮助。

同时在驾驶安全方面会有很大提高。

本文设计了一种基于AT89S52单片机的光电开关转数测量系统。

该系统采用反射式光电开关产生与绞车滚筒对应的脉冲信号，得到绞车转数值，经单片机具体运算后，由 12864液晶显示屏实时显示具体转数，和转数所产生钢丝绳长度的具体转数值长度值。

本系统满足设计要求，且结构简单、实用。

系统在提高绞车司机对绞车提升驾驶等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。

一.研究背景随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有飞速的进步。

近代提升设备已经发展成为大型机械——电气机组或机组群。

测井液压绞车智能控制系统

测井液压绞车智能控制系统摘要：液压绞车是测井施工中必备的装置，液压绞车能够为测井提供垂直升降动力，辅助施工。

但在实际施工过程中，液压绞车操作人员需要随时对绞车的速度进行调整，所以绞车的稳定性难以保证，给施工带来了一定的安全隐患。

测井液压绞车智能控制系统，能够实现测井绞车的匀速升降，不仅提高了绞车升降的稳定性，同时也确保了施工的安全。

关键词：测井；液压绞车；智能控制系统前言液压绞车在现代工矿企业施工中被广泛使用，液压绞车在测井施工中，为升降井提供动力，测井施工的安全和效率多半是由液压绞车的性能决定的。

由于升降井时，深度会随着时间而变化，而绞车的滚筒半径也会受到深度变化的影响，电缆的线速度要通过人工调整才能达到相对的稳定性，而这种人工操作的误差又是不可避免的，所以电缆线速度难以恒定下来。

以往的测井施工中，绞车的操作人员成为了保证绞车稳定性的关键因素。

井筒的情况难以预测，运行随时可能受到阻碍，在这种情况下，考验的就是绞车操作人员的操控能力，如果精神不够集中，没有及时发现井筒情况，极易导致操作失误，使电缆无法正常运行，造成施工事故。

基于以上的不稳定因素，绞车的智能控制系统问世了。

绞车智能控制系统能够使绞车的各个构成部件全部实现智能化控制，它的工作原理是在将传感器安装在绞车的各个构成部件上，控制系统将传感器采集的信息进行处理和分析，计算出液压绞车的运行速率和电缆的线速度，真正实现智能化控制，保证绞车速度的稳定性，最终达到确保施工安全的目的。

1.液压传动的工作原理1.1液压系统的组成动力装置能够将机械能转化为压力能，从而为液压系统提供压力，推动整个液压系统进行工作[1]。

执行装置能够将压力能转化为机械能，并通过液压缸和液压马达，驱动工作部件运动；控制调节装置主要用来控制液压系统的液流的方向、液体压力和流量，通过压力阀、流量阀和方向阀等来实现.从而保证执行装置能够按计划工作。

辅助装置的辅助作用通过各种管接头、油管.油箱、过摅器和压力计等来实现.，从而确保液压系统运行的稳定性。

单片机在绞车信号处理中的应用

赵电波等：片机在绞车信号处理中的应用单
・３６・
表１波形边沿、电平及绞车转向的对应关系
１２计数．
要把绞车的信号转换为深度，须对两路绞车必
序弩＿谯Ａｌ僖毋聪 ¨ 车转廊器绞
特征，其高低电平及升降沿的概念说明见图３。从图１图２可以看出，车传感器输出信号状、绞
出信号是相位差为９。０的两路方波信号：号Ａ和信信号Ｂ图１图２，（、）假设图１为绞车正转时传感器输出的信号波形，图２为绞车反转时传感器输出则的信号波形。本文以假设图１中信号波形为绞车正
转时的波形进行分析。
赵电波
态的改变都发生在两路信号的边沿（升沿或下降上沿），就是说，相邻两个边沿（括信号Ａ和处也在包信号Ｂ之间两路信号的电平是不变的，）因此对绞车
工程师，９３年生，９７年毕业于石油大学（１７１９华东）应用电子技术专业，在中原油田地质录井处从事石油仪器仪表研发工作。通现
人员还是对录井操作人员都具有指导意义关键词一绞车一
传感器信号单片机鉴相计数沿脉冲中断函数
０引言
在录井仪中，字量绞车传感器信号（数以下简称
绞车信号）理主要需完成两项工作，处即鉴相（或认

基于单片机的井况信息检测系统

科技风2019年10月电子信息DOB10.19392/ki.1671-7341.201928084基于单片机的井况信息检测系统张彦农兰州交通大学甘肃兰州730070摘要：因为人工对井桩等的井内图像信息、井深及井径尺寸等测量存在数据难以获取的问题，为此设计了一套基于单片机的井况信息检测系统，主要功能包括井深和井径的自动测量，以及井内的视频图像信息的获取。

模拟测试结果表明，本系统具有良好的人机交互性，可以实时将井内视频信息传输到上位机，同时能较准确地反馈井深和井径尺寸。

关键词：井况；自动测量；单片机;人机交互随着工程建设及农业的快速发展,井桩或者水井成为不可或缺的一种基础形式。

⑴对井桩或者水井施工质量进行准确可靠的检测是确保工程施工顺利进行的基础和关键，井桩或水井的完整性和坚固性也与工程建筑或者农业工作的安全性有着内在联系。

$2,3%现在基本测量井的深度、直径尺寸等都是人工测量，所以成本高昂，也比较危险。

因此根据现实需求设计了一套基于单片机的井况信息检测系统，该系统自动测量井深和井径，并将井内的视频图像信息实时传送到上位机端，并由上位机自动调节设备。

1系统设计系统设计主要包括信息米集系统、信息传输系统和信息显示系统3部分，如图1所示。

信息采集系统分别包括视频图像信息米集、井深信息米集和井径信息米集。

图1总体结构框图采用数字式摄像头采集视频图像信息，由CPU控制WIFI 无线发射模块⑷将图像信息调制到2.4GHz频带上，再对其进行放大处理，最后通过定向天线发射出去;采用CPU控制激光头测量设备⑸离井底的深度，通过CPU计算后由WIFI无线模块将数据发射出去;井径采用4个超声波测距模块$6%测量直径，通过CPU计算后由WIFI无线模块将数据发射出去;通过 WIFI无线模块将接收到的视频、测量数据信息在信息显示系统（上位机）显示，并将上位机的控制信息由WIFI无线模块发送出去。

2硬件电路设计该系统信息采集系统硬件部分主要由电源模块、无线通信模块、主芯片控制模块三部分组成。

基于单片机的井口压力计设计

基于单片机的井口压力计设计近年来，随着石油资源的逐渐枯竭，对于油井开采的要求也越来越高。

在这种情况下，传统的人工操作已经无法满足实际需求。

因此，石油工业开始引进各种高新技术，其中就包括基于单片机的井口压力计。

基于单片机的井口压力计是一种高精度、实时监测井口压力的仪器。

它通过采集传感器的数据，并通过单片机程序对数据进行处理，最终显示出井口的压力值。

下面就来详细介绍一下基于单片机的井口压力计的设计。

一、硬件设计1.单片机选型在设计单片机井口压力计时，首先需要选择一款适合的单片机。

由于需要对传感器数据进行处理，所以单片机需要具有较强的计算能力。

经过比较，我们选择了AT89C52单片机，该单片机具有较强的计算能力和扩展性。

2.传感器的选用井口压力的实时监测需要采用一些特殊的传感器进行测量。

常用的传感器包括电容式传感器、电阻式传感器、晶体振荡器等。

经过考虑，我们最终选择了压力传感器。

3.外设模块选型单片机在设计时，还需要连接一些外设模块来帮助完成其它功能，如连接LCD模块，将测量结果显示出来。

同时，也需要提供一些报警功能，以避免因压力过高或过低而导致的生产事故。

经过比较，我们最终选择了I2C总线LCD、热释电红外传感器等外设模块。

二、软件设计1.主程序主程序是单片机设计中最核心的部分，也是整个系统的命脉。

在主程序中，需要实现对传感器数据的采集、处理和输出，以及报警等功能。

同时，还需要编写一些中断程序和延时等基本功能。

我们使用汇编语言编写主程序，在程序中，主要使用了中断服务程序和定时器，实现了对井口压力数据的采集和计算，并将结果显示在LCD屏幕上。

2.电路图一张好的电路图能够保证整个设计的稳定性和效率，因此我们在设计中采用了Kicad软件绘制电路图，并针对电路分别进行了各种调试和测试，保证设计的可靠性。

通过以上硬件设计和软件设计，基于单片机的井口压力计逐渐成型。

这种仪器具有良好的实时性和精度，是石油行业中的优选设备之一。

基于单片机和射频技术的机井双控系统设计

设计与分析・Sheji yu Fenxi基于单片机和射频技术的机井双控系统设计李涛（陕西颐信网络科技有限责任公司，陕西西安710075）摘要:传统农业灌溉对用水量和电量采用人工计时计费，不仅浪费劳动力，而且计时计费往往不准确。

为改善现状，基于电子技术、测控技术、IC射频通信技术、GPRS通信技术、互联网技术等现代科技手段，设计开发了一种基于单片机和射频技术的机井双控系统，以完善农田灌溉设备和供水计量设施，现对农业用水的。

系统基于单片机量计和电计量对水、电量准确测量，用射频IC卡对水量、电量现控制；用户通过射频IC卡实现水泵/电磁启、控制，并通过GPRS网络卡信息、水量/电量信发，费系统灌溉计费、费。

设备电、水，用于灌溉电量、水量测量时IC卡基于时用水量和用电量，为农业现代现了一用基。

关键词:机井双控片机;射频IC卡;农业现代化0引言，农业灌溉技术发，统水灌灌、灌发，了大量水。

电灌溉人工掌握灌溉的启停和水的用量，不时时用水量和用电量。

，对于的。

，开技术灌溉，现对水和用电控制。

等设计了一种农田节水灌溉计量控制系统，系统技术，时结IC卡射频技术和单片机控制技术，了购水、电、用户信等[1]»怀宇设计了一种基于GPRS技术的射频卡控制器终端，以低功耗芯片STM8L152R8T6为核，根现生活中农业灌溉的需求情况，所设计的射频卡控制器识别用户卡、设卡、卡等众射频卡，不卡有不同的"2#。

党倩8等提出了一种基于RFID技术的农田机井灌溉系统，系统利用微控制器LPC2103及射频芯片MF-RC522构建，通过射频IC卡作为信输的媒介，以达到节水及提高效率的目的[3]»吕奥RFID技术GPRS技术运用到灌溉领域，开发了农业灌溉控制终端机，现灌溉用水的计算机计量、控制和[4]。

上述方法和技术均现基于射频技术对水量和控制，但实际灌溉过，还需要考虑消耗的电量。

本文充分考虑机井灌溉控制研究现状的基上，提出基于单片机、感器和射频技术现对灌溉过水量和电量的动态监测，并可以基于射频技术实现精确的灌溉，以约水。

基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计

收稿日期:2009-04-17作者简介:赵晓妍(1979)),女,黑龙江哈尔滨人,助教,2004年毕业于黑龙江科技学院,现从事电气控制方向的教学与研究工作。

基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计赵晓妍,苗宇(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027)摘要:介绍了一种基于M SP 430F 149单片机作为核心控制器件的井下安全监测系统,该系统主要由井下智能终端和井上的上位机监控中心组成。

该系统可以完成井下电力参数和环境参数的实时监测和显示,出现故障或者危险时能及时报警。

上位机与智能终端采用串行通信实现矿井与监控中心的数据传送。

该系统实现简单,通信成本低,抗干扰能力强,可靠性高,有较高的推广应用价值。

关键词:M SP430F149单片机;智能终端;上位机;监测系统中图分类号:TD 76 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2009)06-0019-02Design on UndergroundM ine Security M onitori n g Syste m Based on S C MZHAO X iao -yan ,M I A O Yu(E lectrical and Infor m ation E ngineer i ng C olle ge ,H eilongjiang Institute of Science and T ec hno logy,H aerb i n 150027,China)Abstrac t :T he paper i ntroduced a kind o f secur ity mon itoring syste m based onM SP430F149for underg roundm i ne ,wh ich w as co m prises o f unde rground m i ne i nte lli gent term i na l and co m puter contro lli ng center on the g round .T hism onito ri ng syste m can m onito r and d isplay the underground e lectr i c pow er para m ete rs and env iron m ent para m eters i n rea l ti m e .Besi des this ,the syste m can g ive an a lar m when fa il ure and dange r appear .T he intelligen t ter m i na l send the data to the i ndustr i a l PC by ser i a l co mm un i ca tion .The sy stem has t he pe r -for m ance o f si m ple i m p l ementation ,low cost ,h i gh ant-i ja mm i ng ,and h i gh reli ability .A ll this have a certa i n popu l ar izati on va l ue .K eywords :M SP430F149SC M;i nte lli gent te r m ina ;l host computer ;mon itoring system井下电网安全监测系统能够实时采集井下的电力参数(如电压、电流、零序电压、零序电流)和温度、瓦斯浓度、风速等环境参数,并进行分析处理、动态显示、数据存储,做到在出现故障危险之前及时报警,保证安全生产。

测井绞车深度与速度测量系统设计

ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｐｅｒｓｅｃｏｎｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌｏｇｇｉｎｇ；Ｏｐｔｉｃａｌｅｎｃｏｄｅｒ；ＭＣＵ
１引言
随着测井装备走向国际化，对测井绞车装备的
化、技术引进、设计成熟４个阶段嘲。因此，如何研究
了提高控制精度，准确测量控制对象的位置是十分
重要的。目前，检测位置的方法有两种。一种方法
是使用位置传感器，将测量到的位移量由变送器经
Ａ／Ｄ转换成数字量，送至系统进行进一步处理。此方法虽然检测精度高，但在多路、长距离位置监控系统中，由于其成本昂贵、安装困难，因此并不适用。另
ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃｏｕｎｔｍｏｄｕｌｅ，ｓｅｉｒａｌｏｕｔｐｕｔｍｏｄｕｌｅ，ｋｅｙｂｏａｒｄｉｎｐｕｔｍｏｄｕｌｅａｎｄＬＥＤｄｉｓｐｌａｙｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｏｆｅａｃｈｍｏｄｕｌｅ，ｎｄａｗｒｉｔｅｓｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍ，ｄｏｅｓｓｙｓｔｅｍｄｅｂｕｇｇｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｎｇａｉｎｓａｌｏｇｇｉｎｇｗｉｎｃｈｄｅｐｔｈａｎｄｓｐｅｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ．Ｄｉｓｐｌａｙｅｄｄｅｐｔｈｒａｎｇｅｉｓ９９９．９９ｍｅｔｅｒｓ．Ｍｅａｓｕｉｎｒｇｄｅｐｔｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓ１ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｐｌａｙｒａｎｇｅｉｓ９９．９９ｍｅｔｅｒｓｐｅｒｓｅｃｏｎｄ．Ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓ１

单片机在测井绞车深度面板设计中的应用

码管进行显示。
３ＡＢ相增量式光电编码器
ＡＢ相增量式光电编码器是目前测井中普遍使用的测量深度和速度的传感器件。它的编码盘分为Ａ盘和Ｂ盘。在结构上，Ａ盘和Ｂ盘相错，输出波形上相差ｌ／４Ｔ，如图２所示。当编码器顺时针旋转时，Ｂ
相领先于Ａ相１４周期；／而逆时针旋转时，Ａ相则领先于Ｂ相１４周期。／通过测量编码器输出的脉冲数经过转换就可以计算出深度距离；通过计算编码器单位时间输出的脉冲数就可以得到运动的速度；根据Ａ、Ｂ两相的相位关系可以算出运动方向川。计算光电编码器的脉冲数及运动方向可以通过硬件电路来实现，也可以通过软件来计算方向。通过软件计算通常有两种方法：其一是依据当前的组合输出码ＡＢ和前一个组合输出码的关系来确定，即某一方向的组合输出码为００，０，１１，１，０而另一方向的输出码为００，１，０ｎ，１。；其二是依据一个输出（如Ｂ）翻转时观察另一个输出（如Ａ）的电平来决定。本设计中采用后一种方法，使用单片机的外部中断州ＴＤ（后沿翻转），当中断产生时，检测编码器另一个输出信号的状态来判断运动方向。４深度显示深度显示部分分为软件和硬件电路结构两部分。４．１电路结构图３所示为深度显示的电路结构图。电路主要由深度显示和深度设置（包括预警深度设置）及复位电路等组成，其核心是Ｐ９Ｃ８１器
是１瓜；舔
开中断
ＴＥＩ一１？
Ｌ万Ｄ显示
５个８
蜂鸣器报笋
未爵黔
输入千位
获警，蘸沦遭
报替声灭
输人百位１
１关中断

深度测量和绞车面板在石油测井中的应用

深度测量和绞车面板在石油测井中的应用作者：包金成来源：《环球市场信息导报》2015年第13期本文阐述了石油测井中深度测量的方式方法，分析对比了传统的深度采集模式和时间驱动模式的优缺点，同时讲述了运用非传统模式进行深度采集的CM-3系列绞车面板的工作原理，及其在测井中的应用。

石油测井的深度测量在石油测井的野外作业中，包括勘探测井、生产测井、射孔测井、打捞测井等，在所有这些项目工程的执行过程中，都有一个非常重要的基本参数，那就是深度测量和深度定位，在完成这些项目的工程车、或拖撬上，不仅在执行项目的专用设备上，如测井系统的地面机柜，有专门的深度测量；另外，在工程车撬的电缆绞车操作台上，还有可独立工作的绞车面板，这些面板测量并显示电缆运行的深度速度张力等参数；除此之外，许多的车撬还配备有机械软轴驱动的深度计数器，所有的这些深度计量装置同时工作，在应用中相互对比校验，以确保深度测量准确。

深度测量的方法有很多种，最早期原始的记绳法，除了有经验的测井作业队在特殊情况下做过短距离的布条标记使用外，现在已不再使用，然而，类似记绳法的铠装电缆磁记号MMD 深度测量法，在行业中仍普遍使用，但是，因为MMD每隔20米注磁一个记号，深度测量的分辨率很低，所以磁记号现在只能作为深度测量的辅助方法存在。

在石油测井中，深度测量的参数还有自然伽码Gr、套管接箍磁定位CCL、自然电位SP、地层电阻率Rs等，这些参数都很重要，它们是测井目标深度的界定，但是，它们都不能直观而准确地分辨和显示下井工具深度的即时状态。

在测井或工程作业中，深度测量的基本办法有两种，一种是增量式光栅角位移编码器测量法，一种是井口同步马达电机测量法。

编码器的方法，是通过电缆测量丈量仪，用弹簧压紧等机械办法，使电缆运行和与编码器联动的丈量仪计量轮转动同步，编码器每周转360°，发出两路固定相位差90°的、可辨方向的、对称方波脉冲，这些脉冲，每转脉冲数可以是1200、1024、960、600、500等任意整数，根据计量轮切边周长（如果电缆与计量轮不是切线接触、而有弧度包角时，等效周长为计量轮接触半径加电缆半径换算所得），可以折算电缆运行每走一米时，对应的编码器转动的角度和圈数，换算为深度系数（每米脉冲数），深度测量就是将编码器输出的两路可辩向脉冲做加减计数（同向运动加，反相运动减）后，除深度系数得测量深度。

基于AVR单片机的新型井深测量仪的设计

基于A VR单片机的新型井深测量仪的设计【摘要】石油行业的开发与利用带来巨大经济效益的同时，也对现代油田勘探技术提出了更高的要求。

本文针对现阶段国内的井深测量仪深度测量误差大，高精度成本高等一系列问题，设计了一种新型的油田深度探测仪。

该探测仪通过码盘的脉冲信号计量下管、升管的长度值，对井深结果校正，得出精确的深度坐标，并且实现LCD显示设定及微码打印机打印输出结果。

【关键词】井深测量;A VR单片机;Atmega32;光电传感器ST256C一、引言科学技术的迅猛发展加速了人类社会的繁荣和文明，也加强了人类对自然界的操控能力。

在石油的开采过程中，测量油井液面深度是一个非常重要的工作，是了解油井产油能力的重要前提，只有准确的测量油井深度，才能够采取最有效的开采方式，更大程度地提高产油率[1]。

但是如何高效精确低成本的完成油井深度测量则是石油测井中不得不面对的挑战，油井深度测量的准确性对后期测井安全、油田开发都有着举足轻重的作用。

在处理井深测量仪器的测量数据时，绝对深度的精度尤为重要，一旦出现误差，对后期相关的绘图工作、流体界面深度估算工作及构造解释工作均有较严重的干扰，特别针对油田区块的划分相对零碎时，干扰更为严重。

因此针对现阶段国内的井深测量仪深度测量误差大，高精度成本高等一系列问题提出切实可行的解决方案，显得尤为重要。

新型井深测量仪的开发与研究的目的是开发出一种新型仪器，可以通过码盘的脉冲信号计量下管、升管的长度值，对井深结果校正，得出精确的深度坐标，并且可以实现LCD显示设定及微码打印机打印输出结果。

二、系统综述按照设计指标的要求本课题要完成的工作主要有三大部分（如图1所示）：井深测量仪硬件电路设计与调试、井深测量仪软件开发与调试以及机械滑轮部分的实现，本文将对硬件电路设计与调试做重点介绍。

图1 井深测量仪运行结构图图2 电源供电电路三、系统硬件设计操作终端以ATxmega32为控制核心，完成前端传感器采集数据返回处理、微码打印、液晶显示等操作。

基于单片机的井径测量系统软件设计

基于单片机的井径测量系统软件设计作者：杨晨娜来源：《现代电子技术》2015年第18期摘要：针对传统油井测量仪器体积大、价格贵等问题，设计了一种新型高效的智能三臂测井仪器。

该测井仪器将传统的仪器做成以SPCE061A单片机为核心的嵌入式系统，其集成度高，大部分功能用软件实现，包括测量、计算、结果校正、显示、仪器量程自动校正和存储、语音提示、报警等模块。

实验证明，该系统能够稳定工作，可靠性高，测量精度可达2%，能够满足实际油井直径测试要求。

关键词： SPCE061A；软件设计；测量精度；自动校正中图分类号： TN702⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）18⁃0053⁃04Abstract： To solve the problems of large volume and high cost of traditional oil well measuring instruments， a new⁃type intelligent three⁃arm logging instrument with high efficiency was designed. Instead of the traditional instruments， the embedded system with high integration density based on SPCE061A was implemented， whose most of functions can be realized with software，including measurement， calculation， result calibration， display， automatic correction/storage of instrument range， voice prompt and alarm modules. The experiment results show that the system has better stability and reliability， and its measuring accuracy can reach 2%， so it can meet the requirements of actual test of oil well diameter.Keywords： SPCE061A； software design； measurement accuracy； automatic calibration目前，我国油井直径测量需求量大，井径测量仪作为采油设备工具之一，随着科学技术的快速发展不断的更新，但普遍存在着体积大、价格贵、灵活性低等缺点。

基于单片机的油井实时监测系统设计与实现

基于单片机的油井实时监测系统设计与实现作者：王梅赵彩丁凰等来源：《软件导刊》2013年第09期摘要：介绍了一种基于单片机PIC16F877的油井实时监测系统。

该系统能够分时采样获取油井下电动潜油泵的两路压力、两路温度、漏电流和振动参数，并利用其内部的ADC转换器将模拟信号进行量化处理转换为数字信号。

为了保证采集信号的精确度，系统采用去极值求平均值滤波算法对采集到的数字信号量进行滤波处理，最终将油井下实时信息显示到主界面上，同时具有报警功能。

实验结果表明，本系统对井下各信息的采集具有高精确度和实时性，并取得了较满意的控制效果。

关键词：油井实时监测系统；PIC16F877单片机；A/D转换；滤波算法中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）009006103作者简介：王梅（1986-），女，硕士，西安交通大学城市学院计算机科学与信息管理系助教，研究方向为嵌入式系统及计算机控制；赵彩（1982-），女，硕士，西安交通大学城市学院计算机科学与信息管理系讲师，研究方向为数据挖掘；丁凰（1978-），女，硕士，西安交通大学城市学院计算机科学与信息管理系讲师，研究领域为模式识别与软件开发。

0引言由于我国油田油井数量多且分布范围广，目前大多采用人工巡井方式，由工人每日定时检查设备运行情况并记录采油数据[1]。

这种方式影响了设备监控与采油数据的实时性和准确性，发生故障时也不能及时地监测和处理，会造成巨大的损失。

这样不仅降低了劳动效率，而且增加了生产成本，并且存在安全隐患。

针对以上情况，我国石油企业为了提高生存和竞争能力，已经开始进行油田自动化、信息化、数字化建设。

本文设计的油井实时监测系统以单片机PIC16F877[3]作为微控制器对油井下潜油泵的入口压力、出口压力、入口油温、电机温度、振动、漏电流等信息进行实时监测和控制，发现故障并及时报警，具有精确度高、实时性和稳定性好等特点。

基于XC2C64A芯片的无线录井绞车

基于XC2C64A芯片的无线录井绞车
引言
在录井仪器中，深度系统是最重要的部分，离开了深度系统中的井深，仪器中大部分参数都将失去意义[1]。

而在深度系统中，大钩高度的测量是最
为关键的。

通过绞车信号的实时数据检测，可得到与大钩高度相关的绞车脉
冲信号计数值，将该值传入上位机，通过相应的计算可以得到实时的井深。

同时，基于太阳能和蓄电池供电的无线录井数据采集与传输系统要求现场绞车信号检测电路必须具有低功耗、小尺寸和抗干扰性强的特点。

因此，采用分离元器件所设计的传统的绞车信号测量电路就不能满足无线录井系统
的这些特殊要求。

美国Xilinx公司的CoolRunner II系列CPLD芯片XC2C64A结合XC9500系列的高速度、方便易用和XPLA3系列的超低功耗等优点，具有低
功耗、高密度、在系统可编程和抗干扰能力强等特点[2]，在一颗芯片上就可。

S12单片机在LWD随钻测井仪器井深跟踪仪中的应用

之就是反转。
３有一路ＭＸ３的串口）Ａ２２通信接口，完成ＤＵ与Ｔ
ＰＣ机之间的通信。４电路中除了满足ＤＵ工作需要的电路外，上）Ｔ加
了Ｓ２ＢＭ在线下载和调试接口。１Ｄ
厂Ｌｕ』］
波形１波形２
３软件设计及流程
记录钻井井深的仪器，在钻台绞车的轴上安装旋转式传感器，该传感器把绞车旋转周长以电脉冲的形式传
到井深跟踪仪，井深跟踪仪用计数器记录脉冲数来计
１本系统采用单片机工作模式，序全部存到）程
ＣＵ的ＦＡＨ中。ＰＬＳ
２原理图设有一路对钻台悬重信号进行采样的）
算大绳运动距离，用悬重传感器判断有效脉冲记数，从而达到跟踪井深的作用Ｅ。３Ｊ
完成ＤＵ的上述功能需要一路ＡＴＤ采集模块，在线可编程的ＥＰＯ来存储设置的参数，有能对井ＥＲＭ要
深传感器进行计数和判别方向的系统，有能与上位机通信的接口。由Байду номын сангаас Ｍ９１Ｄ１８片上资源丰富、ＣＳ２Ｇ２完全满足了上述要求，系统中ＥＰＯ使用片上的１本ＥＲＭＯ位分辨率ＡＤ模块、冲输人捕捉模块、Ｃ异步串行Ｔ脉ＳＩ接口等的特点与使用说明如下。
２硬件设计
电路控制框图如图１所示。
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１
滤波器
１井深跟踪仪（Ｕ）ＤＴ的原理及功能