测井监测电路设计及在线编程实现
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３ ． 结语
测 井 检 测 电路 设 计 大 体 上 可 以 分 为 ５个 部 分 ： 数据采 集单元 、 数据处 理 电路、 核心控制电路、 通信接 口单元 。 Ｌ１数据采集单 元
这是整个电路工作 的第一个环节 。 数据采集单元将处于等待测量的电 流、 电源和电压等一一采集 ， 并等待检测。 由Ａ ／ Ｄ转化芯片实现数模拟信号 采集工作， 采集后再经信号做数字化处理 。但是钻探测井工作环境 的特殊 性， 必须对 已采集的 电流 电压做信号 调理或滤波处理 ， 因此跟 随器必须使 用功耗低的轨 到轨运算放大器 以增强采集单元的驱动能力Ⅲ 。而且轨到轨 运算放大器的控制能 力更 强， 动态范 围更大， 可 以减少 电流 电压出现急剧 变化而造成设备烧毁 ， 使整个 电路系统运行更加安全 。要增强数据采集单 元的安全性能 ， 可 以在 Ａ ／ Ｄ输入端 口设 施静 电保护模块 ， 防止 电流突变而 导致电路的核心 被烧毁 。 １ ． ２数 据 处 理 电路 数字信号经 ＭＤ采样 后， 数据处理 电路 再接收数据 ， 这是 数据处理 电 路的主要作用 。 除此之 外， 如果需要扩展数据处理电路的功 能， 同时建立数 据处理电弧和整个测井 电路体系的联系， 数据处理电路可 以采用两块 Ｆ Ｐ — Ｇ Ａ设计方式，两块 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ分别用 于数据处理和建立与子系统的通信联系 的作用， 更好的实现系统整个功能。 １ ． ３ 核心控制 电路 核心控制单元是真个测井检测电路的核 心部分 。 核心控制 电路的设计 可以联合采用 Ｄ Ｓ Ｐ和其他外围 电气的 方式。Ｄ Ｓ Ｐ的强大控制能力使 Ｄ Ｓ Ｐ 可以简单地实现 Ｄ Ｓ Ｐ和上位机的通信 ，从而将 Ｄ Ｓ Ｐ获取的监测数据上传
科 学 发 展
测井监测 电路设计及在线编程 实现
潘 昌亮
【 摘
中海油田服务股份有 限公司油 田技术事业部，湛江 ５ ２ ４ ０ ５ ７ 要】 虽然钻探测井技术可 以为判断石油储量和开采石油提供准确 的数据信 息， 但 是使用 的设备工作运 行的环境也较为恶劣， 钻探测井法的技术
要求含量更高， 尤其对测井检测 电路的要求更 高。文章就测井检测 电路设计和在线编程谈谈 自己的看法。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ【 关键词】 钻探测井法 ； 测井检测电路； 在 线编程 实现
ｉ Ｆ Ｌ Ａｓ Ｈ ＾ ｔ ＾ ¨ ｌ
也会 自行重新启动， 程 序的更新任务也就实现 。在线编程 实现 也要注意两 个 问题 。 一是要建立数据流文件 。 从实现流程 可以看到 ， 在线编程实现过程 需要进行大量的数据传 输工作，但是通过 Ｃ Ｃ Ｓ ４ ． ２编译 并生成的文件正在
下载之 ＤＳ Ｐ芯片 中并不能 以数据 流方式 传输口 ， 因此， 必须将 以生成 的文 转换成能够被识别的数据 流格式 ， 并建立相应的数据流文件才 能以数据传 输 的方式实现程序的在 线更新 。二是代码搬迁 。当上位机向系统传达更新 命令 以后， 下位机在系统 受到更新命令后会 自动创建更新程序 的任 务。首 先存储在片存 Ｓ Ｒ ＡＭ的数据流文件要相对应的吸入片存 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ内，但是 片存 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ具 有 不 能一 个 字 或一 个 位 进 的 方 式 擦 出 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ存储 空间， 而 且 某 个 扇 形 区域 的执 行 相 应 程 序 不 会 其 他 扇 形 区 域 的烧 写 或 擦 出产 生 影 响 。因此片存 Ｓ Ａ ＲＭ数据流的写入操 作必须在片存 Ｓ Ｒ Ａ Ｍ 内进行 。
０ ．引言
当前的石 油勘探方法大致分为地质勘探 发、 地震勘探发和钻探测井法 这几种， 地质勘探发和地 震勘探法在勘探 范围上 存在很大 的缺 陷， 它们探 测的区域都较大， 而 且 只 是对 底 层 区 域 石 油含 量 的 大 致 判 断 和 分 析 ， 不 能 为石 油开采提供更为准确和科学的数据信 息， 而钻探 测井法可以弥补地质 和地 震勘探法 的不足 ， 钻探测井法可以为石油开采提 供包括石油位置和石 油储量 在内的精确数据 ， 钻探井测法也是当前 唯一可以提供准确数据新的 的石 油探测法 。 探测井处于较为特殊的工作环境， 工作环境较为恶劣 ， 对电 路设各 的要求更高 。 而且探测井空间环境小， 电路系统也极为复杂 ， 因此探 井检测 电路设计存在很大的问题。笔者根据 多年 的实践经验， 谈谈对测井 检测 电路设计及在线编程的看法。 １ ． 测井检测电路设计总体方案
至上位机 ， 由上位机对观察监测数据。 ＤＳ Ｐ也可以通过在 的程序跟新 ， 将监 测数据存储于制 定目标地址， 再控 制完成更新任务 。 １ ． ４接 口通信单元 接 口通信单元的任务可 以分为两个 。 一是接 口通信单元将采集 的监测 数据上传至上位机 ， 上位 机再监测数据进行 分析； 二是实现 电路的远程在 线更新任 务。 更新程序可以通过接 口通信单元的接 口直接传送 至电路 的核 心控制部分 ， 从而实现电路的远程在线更 新的 目的。由于电路的在新更新 程序较大， 接 口通信单元 也的传输量大且传输 距离长 ， 因此要 实现在线远 程 更新 ， 因此接 口通信单元必须采 用抗干 扰能力强的接 口作为通信接 口标
准。
２ ． 测井检测电路 的在线编程实现 测井检测 电路在线编程实现的流程如下 ：首先采用 Ｃ Ｃ Ｓ ４ ． ２环境编译 需要更 新的新程序， 编 译后 自动生成． ｏ ｕ ｔ 文件， 再将该文件转 换成 ｌ ６进制 数 据 流 文 件 ，转 换 完 成 后 再将 数据 流 文 件 通 过 上位 机 串 口传 输 至 下 位 机 ， 下位机在接收数据流文件后 ＤＳ Ｐ芯片的接 口将数据 流文件存放在 片存 内， 但是数据流文件在片存内存放 的时间不长 。 相关程序对所有数据流文件进 行 一一 校 验 ， 如校 验 无 误 电路 会 再 次 启 动 更 新 程 序 ， 片 内 的 代 码 数据 也 会 烧 写到与其对应的片存 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ 中， 此时软件可 以 自动恢 复原来状态， 程序
测 井 检 测 电路 设 计 大 体 上 可 以 分 为 ５个 部 分 ： 数据采 集单元 、 数据处 理 电路、 核心控制电路、 通信接 口单元 。 Ｌ１数据采集单 元
这是整个电路工作 的第一个环节 。 数据采集单元将处于等待测量的电 流、 电源和电压等一一采集 ， 并等待检测。 由Ａ ／ Ｄ转化芯片实现数模拟信号 采集工作， 采集后再经信号做数字化处理 。但是钻探测井工作环境 的特殊 性， 必须对 已采集的 电流 电压做信号 调理或滤波处理 ， 因此跟 随器必须使 用功耗低的轨 到轨运算放大器 以增强采集单元的驱动能力Ⅲ 。而且轨到轨 运算放大器的控制能 力更 强， 动态范 围更大， 可 以减少 电流 电压出现急剧 变化而造成设备烧毁 ， 使整个 电路系统运行更加安全 。要增强数据采集单 元的安全性能 ， 可 以在 Ａ ／ Ｄ输入端 口设 施静 电保护模块 ， 防止 电流突变而 导致电路的核心 被烧毁 。 １ ． ２数 据 处 理 电路 数字信号经 ＭＤ采样 后， 数据处理 电路 再接收数据 ， 这是 数据处理 电 路的主要作用 。 除此之 外， 如果需要扩展数据处理电路的功 能， 同时建立数 据处理电弧和整个测井 电路体系的联系， 数据处理电路可 以采用两块 Ｆ Ｐ — Ｇ Ａ设计方式，两块 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ分别用 于数据处理和建立与子系统的通信联系 的作用， 更好的实现系统整个功能。 １ ． ３ 核心控制 电路 核心控制单元是真个测井检测电路的核 心部分 。 核心控制 电路的设计 可以联合采用 Ｄ Ｓ Ｐ和其他外围 电气的 方式。Ｄ Ｓ Ｐ的强大控制能力使 Ｄ Ｓ Ｐ 可以简单地实现 Ｄ Ｓ Ｐ和上位机的通信 ，从而将 Ｄ Ｓ Ｐ获取的监测数据上传
科 学 发 展
测井监测 电路设计及在线编程 实现
潘 昌亮
【 摘
中海油田服务股份有 限公司油 田技术事业部，湛江 ５ ２ ４ ０ ５ ７ 要】 虽然钻探测井技术可 以为判断石油储量和开采石油提供准确 的数据信 息， 但 是使用 的设备工作运 行的环境也较为恶劣， 钻探测井法的技术
要求含量更高， 尤其对测井检测 电路的要求更 高。文章就测井检测 电路设计和在线编程谈谈 自己的看法。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ【 关键词】 钻探测井法 ； 测井检测电路； 在 线编程 实现
ｉ Ｆ Ｌ Ａｓ Ｈ ＾ ｔ ＾ ¨ ｌ
也会 自行重新启动， 程 序的更新任务也就实现 。在线编程 实现 也要注意两 个 问题 。 一是要建立数据流文件 。 从实现流程 可以看到 ， 在线编程实现过程 需要进行大量的数据传 输工作，但是通过 Ｃ Ｃ Ｓ ４ ． ２编译 并生成的文件正在
下载之 ＤＳ Ｐ芯片 中并不能 以数据 流方式 传输口 ， 因此， 必须将 以生成 的文 转换成能够被识别的数据 流格式 ， 并建立相应的数据流文件才 能以数据传 输 的方式实现程序的在 线更新 。二是代码搬迁 。当上位机向系统传达更新 命令 以后， 下位机在系统 受到更新命令后会 自动创建更新程序 的任 务。首 先存储在片存 Ｓ Ｒ ＡＭ的数据流文件要相对应的吸入片存 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ内，但是 片存 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ具 有 不 能一 个 字 或一 个 位 进 的 方 式 擦 出 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ存储 空间， 而 且 某 个 扇 形 区域 的执 行 相 应 程 序 不 会 其 他 扇 形 区 域 的烧 写 或 擦 出产 生 影 响 。因此片存 Ｓ Ａ ＲＭ数据流的写入操 作必须在片存 Ｓ Ｒ Ａ Ｍ 内进行 。
０ ．引言
当前的石 油勘探方法大致分为地质勘探 发、 地震勘探发和钻探测井法 这几种， 地质勘探发和地 震勘探法在勘探 范围上 存在很大 的缺 陷， 它们探 测的区域都较大， 而 且 只 是对 底 层 区 域 石 油含 量 的 大 致 判 断 和 分 析 ， 不 能 为石 油开采提供更为准确和科学的数据信 息， 而钻探 测井法可以弥补地质 和地 震勘探法 的不足 ， 钻探测井法可以为石油开采提 供包括石油位置和石 油储量 在内的精确数据 ， 钻探井测法也是当前 唯一可以提供准确数据新的 的石 油探测法 。 探测井处于较为特殊的工作环境， 工作环境较为恶劣 ， 对电 路设各 的要求更高 。 而且探测井空间环境小， 电路系统也极为复杂 ， 因此探 井检测 电路设计存在很大的问题。笔者根据 多年 的实践经验， 谈谈对测井 检测 电路设计及在线编程的看法。 １ ． 测井检测电路设计总体方案
至上位机 ， 由上位机对观察监测数据。 ＤＳ Ｐ也可以通过在 的程序跟新 ， 将监 测数据存储于制 定目标地址， 再控 制完成更新任务 。 １ ． ４接 口通信单元 接 口通信单元的任务可 以分为两个 。 一是接 口通信单元将采集 的监测 数据上传至上位机 ， 上位 机再监测数据进行 分析； 二是实现 电路的远程在 线更新任 务。 更新程序可以通过接 口通信单元的接 口直接传送 至电路 的核 心控制部分 ， 从而实现电路的远程在线更 新的 目的。由于电路的在新更新 程序较大， 接 口通信单元 也的传输量大且传输 距离长 ， 因此要 实现在线远 程 更新 ， 因此接 口通信单元必须采 用抗干 扰能力强的接 口作为通信接 口标
准。
２ ． 测井检测电路 的在线编程实现 测井检测 电路在线编程实现的流程如下 ：首先采用 Ｃ Ｃ Ｓ ４ ． ２环境编译 需要更 新的新程序， 编 译后 自动生成． ｏ ｕ ｔ 文件， 再将该文件转 换成 ｌ ６进制 数 据 流 文 件 ，转 换 完 成 后 再将 数据 流 文 件 通 过 上位 机 串 口传 输 至 下 位 机 ， 下位机在接收数据流文件后 ＤＳ Ｐ芯片的接 口将数据 流文件存放在 片存 内， 但是数据流文件在片存内存放 的时间不长 。 相关程序对所有数据流文件进 行 一一 校 验 ， 如校 验 无 误 电路 会 再 次 启 动 更 新 程 序 ， 片 内 的 代 码 数据 也 会 烧 写到与其对应的片存 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ 中， 此时软件可 以 自动恢 复原来状态， 程序