專利名稱：網(wǎng)絡(luò)傳輸成像測(cè)井地面系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)井地面系統(tǒng)，具體是指一種網(wǎng)絡(luò)傳輸成像測(cè)井地面系統(tǒng)，是一 種石油勘探和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)地層物理參數(shù)和油井技術(shù)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量之設(shè)備中的地面 控制系統(tǒng)，屬于石油勘探技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
此種設(shè)備一般稱為測(cè)井系統(tǒng)，主要由井下儀器、拖帶儀器的電纜絞車及測(cè)井車、深 度測(cè)量系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)組成。做為整個(gè)測(cè)井系統(tǒng)的核心，地面控制系統(tǒng)要完成數(shù)據(jù)采 集、井下儀控制、系統(tǒng)供電控制、數(shù)據(jù)處理和解釋等諸多任務(wù)，其性能決定了測(cè)井作業(yè)的成 功率及測(cè)井資料的質(zhì)量。現(xiàn)有的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，如對(duì)比文件1中，專利號(hào)為200920021291的中國(guó)專利 文獻(xiàn)中公開了一種測(cè)井地面控制系統(tǒng)，包括測(cè)井主機(jī)、第一控制平臺(tái)、信道切換單元和電源 模塊；所述信道切換單元分別與第一控制平臺(tái)和電源模塊相連接，并通過(guò)所述第一控制平 臺(tái)連接測(cè)井主機(jī)；所述測(cè)井主機(jī)接收用戶輸入的操控指令，傳輸至第一控制平臺(tái)進(jìn)行指令 解析，進(jìn)而生成相應(yīng)的控制信號(hào)輸出至信道切換單元，對(duì)信道切換單元中的信號(hào)傳輸通道 和電源傳輸通道進(jìn)行選擇切換，以連通井下儀器與地面控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸通道，并為井 下儀器輸送電源；所述第一控制平臺(tái)通過(guò)信道切換單元采集井下儀器反饋的測(cè)量信號(hào)，進(jìn) 而輸出至測(cè)井主機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。該系統(tǒng)可靠性高，兼容性高，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和成像 測(cè)井功能，可保證測(cè)井工作的成功率和測(cè)井質(zhì)量。目前的主打產(chǎn)品HH-2530測(cè)井地面系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸率低，與國(guó)內(nèi)同類 產(chǎn)品相比無(wú)太大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而對(duì)比國(guó)外先進(jìn)測(cè)井系統(tǒng)，欠缺掛接成像測(cè)井儀器的能力，數(shù)據(jù) 吞吐量低、資料處理和解釋能力弱，技術(shù)上存在代差?，F(xiàn)測(cè)井服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，迫切需要 研制出一款新型測(cè)井地面控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)井地面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體系不合理、兼容性及可靠性差 的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、兼容性擴(kuò)展性強(qiáng)的網(wǎng) 絡(luò)傳輸成像測(cè)井地面系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種測(cè)井地面控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控模塊、接口模塊、電源模塊和輔助模塊， 其中、主控模塊、接口模塊、電源模塊通過(guò)控制總線，由網(wǎng)絡(luò)接口及備用的USB接口、串口連 接成一個(gè)整體，組成一個(gè)測(cè)井控制局域網(wǎng)；為了大大提高工作效率，能方便地進(jìn)行快速切換，所述的主控模塊包括并列設(shè)置 的兩臺(tái)主機(jī)，一用于測(cè)井控制的第一主機(jī)，一用于資料處理的第二主機(jī)，所述的主控模塊在 測(cè)井開始時(shí)對(duì)系統(tǒng)中各接口模塊、電源模塊和輔助模塊進(jìn)行初始化；所述的接口模塊對(duì)某支儀器或某類儀器組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信道控制、井下狀態(tài)控制的智能節(jié)點(diǎn)，該接口模塊包括并列設(shè)置的530/580接口模塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、射孔取芯 模塊；所述的電源模塊包括交流電源模塊、直流電源模塊以及專用電源模塊，通過(guò)電源 總線給各接口模塊、主機(jī)模塊供電；所述的纜芯分配模塊將測(cè)井電纜切分為四路測(cè)井信道和一路備用通道，分別接入 不同的接口模塊；該纜芯分配模塊與七芯電纜、單芯電纜及地面測(cè)量電極連接；所述的接口模塊和電源模塊接收主控模塊的指令并執(zhí)行相應(yīng)操作，并報(bào)告自身工 作狀態(tài)；所述的輔助模塊包括設(shè)置在絞車內(nèi)的用于采集深度信號(hào)、電纜張力、磁記號(hào)等輔 助信號(hào)的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)，所述的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)保留有GPIB接口，以向DIMP 模塊傳遞深度數(shù)據(jù)。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，進(jìn)一步，為了大大提高了系統(tǒng)靈活性，所述的主控模塊 也能使用外掛主機(jī)(筆記本電腦)進(jìn)行操作。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的530/580接口模塊以PC104工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為 核心，配置580網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)制解調(diào)器、530電纜通訊調(diào)制解調(diào)器、530聲波數(shù)字化模塊、模擬 信號(hào)采集板、纜芯通道切換板、側(cè)向用35Hz程控電源等功能單元，所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，位于絞車內(nèi)的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將井下 儀深度信息傳遞給第一主機(jī)，用以將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以深度坐標(biāo)為單元的記錄形式；主機(jī) 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深度測(cè)量系統(tǒng)的工作參數(shù)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)置和修正。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的接口模塊采用以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī) 平臺(tái)，PC104主板負(fù)責(zé)接收第一主機(jī)的命令，控制相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集板和通道切換板工作；所 述的接口模塊還包括580接口模塊、530接口模塊、哈里伯頓(DIMP)接口模塊、射孔取芯模 塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、電極系測(cè)井模塊，以及其它廠家按此接口標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的特殊接口模塊。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)采集板包括調(diào)制解調(diào)板、聲波信號(hào)處理板 和模擬信號(hào)處理板，將相應(yīng)井下信號(hào)進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸至PC104主板，由其 打包上傳第一主機(jī)。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，當(dāng)采用哈里伯頓(DIMP)接口模塊工作時(shí)，纜芯分配模 塊將電纜接至DIMP模塊，同時(shí)將網(wǎng)線接至安裝了 CLASS軟件的外掛筆記本電腦上，通過(guò)外 掛主機(jī)進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，DIMP負(fù)責(zé)DITS系列儀器的數(shù)據(jù)上傳、命令下發(fā)及相應(yīng)供電通道切 換，DIMP通過(guò)GPIB接口獲取SDDP的深度信息。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的各接口模塊獨(dú)立工作，工作時(shí)纜芯分配模塊將 測(cè)井電纜切至其要求的通道上，各接口模塊由于工作對(duì)象不同，配置不同的數(shù)據(jù)采集板、通 道切換板，但保持統(tǒng)一的對(duì)外接口。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的直流電源模塊選用成品程控電源，帶有網(wǎng)絡(luò)接 口，由主機(jī)直接控制；所述的交流電源模塊因其輸出變壓器抽頭要求，以兩臺(tái)成品程控電源 與交流控制面板(ACCP)組成。所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，所述的交流控制面板(ACCP)是以PC104為核心的嵌入 式計(jì)算機(jī)平臺(tái)，內(nèi)置電量傳感器、信號(hào)處理板和升壓變壓器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收主機(jī)命令控制程 控電源的電壓、電流、頻率，并按要求的抽頭形式輸出；電量傳感器和信號(hào)處理板采集電源參數(shù)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量由PC104傳至主機(jī)，供安全監(jiān)測(cè)。與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、兼容性擴(kuò)展性強(qiáng)， 有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和資料解釋能力，能最大限度地保證測(cè)井作業(yè)的成功及測(cè)井資料的質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)附圖加以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示，為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，一種測(cè)井地面控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主 控模塊、接口模塊、電源模塊和輔助模塊，其中、主控模塊、接口模塊、電源模塊通過(guò)控制總 線，由網(wǎng)絡(luò)接口及備用的USB接口、串口連接成一個(gè)整體，組成一個(gè)測(cè)井控制局域網(wǎng) ’為了 大大提高工作效率，能方便地進(jìn)行快速切換，所述的主控模塊包括并列設(shè)置的兩臺(tái)主機(jī)，一 用于測(cè)井控制的第一主機(jī)，一用于資料處理的第二主機(jī)，所述的主控模塊在測(cè)井開始時(shí)對(duì) 系統(tǒng)中各接口模塊、電源模塊和輔助模塊進(jìn)行初始化；所述的接口模塊對(duì)某支儀器或某類 儀器組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信道控制、井下狀態(tài)控制的智能節(jié)點(diǎn)，該接口模塊包括并列設(shè)置的 530/580接口模塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、射孔取芯模塊；所述的電源模塊包括交流電源模塊、直 流電源模塊以及專用電源模塊，通過(guò)電源總線給各接口模塊、主機(jī)模塊供電；所述的纜芯分 配模塊將測(cè)井電纜切分為四路測(cè)井信道和一路備用通道，分別接入不同的接口模塊；該纜 芯分配模塊與地面電極中的七芯或單芯連接；所述的接口模塊和電源模塊接收主控模塊的 指令并執(zhí)行相應(yīng)操作，并報(bào)告自身工作狀態(tài)；所述的輔助模塊包括設(shè)置在絞車內(nèi)的用于采 集深度信號(hào)、電纜張力、磁記號(hào)等輔助信號(hào)的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)，所述的深度測(cè)量系統(tǒng) (SDDP)保留有GPIB接口，以向DIMP模塊傳遞深度數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，為了大大提高了系統(tǒng)靈活 性，所述的主控模塊也能使用外掛主機(jī)(筆記本電腦)進(jìn)行操作。所述的530/580接口模 塊以PC104工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，配置580網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)制解調(diào)器、530電纜通訊調(diào)制解調(diào) 器、530聲波數(shù)字化模塊、模擬信號(hào)采集板、纜芯通道切換板、側(cè)向用35Hz程控電源等功能 單元，位于絞車內(nèi)的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將井下儀深度信息傳遞給第一主機(jī)，用 以將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以深度坐標(biāo)為單元的記錄形式；主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深度測(cè)量系統(tǒng)的工作 參數(shù)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)置和修正。所述的接口模塊采用以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī)平 臺(tái)，PC104主板負(fù)責(zé)接收第一主機(jī)的命令，控制相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集板和通道切換板工作；所述 的接口模塊還包括580接口模塊、530接口模塊、哈里伯頓(DIMP)接口模塊、射孔取芯模塊、 生產(chǎn)測(cè)井模塊、電極系測(cè)井模塊，以及其它廠家按此接口標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的特殊接口模塊。所述的 數(shù)據(jù)采集板包括調(diào)制解調(diào)板、聲波信號(hào)處理板和模擬信號(hào)處理板，將相應(yīng)井下信號(hào)進(jìn)行處 理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳輸至PC104主板，由其打包上傳第一主機(jī)。當(dāng)采用哈里伯頓(DIMP) 接口模塊工作時(shí)，纜芯分配模塊將電纜接至DIMP模塊，同時(shí)將網(wǎng)線接至安裝了 CLASS軟件 的外掛筆記本電腦上，通過(guò)外掛主機(jī)進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，DIMP負(fù)責(zé)DITS系列儀器的數(shù)據(jù)上傳、 命令下發(fā)及相應(yīng)供電通道切換，DIMP通過(guò)GPIB接口獲取SDDP的深度信息。所述的各接口 模塊獨(dú)立工作，工作時(shí)纜芯分配模塊將測(cè)井電纜切至其要求的通道上，各接口模塊由于工
6作對(duì)象不同，配置不同的數(shù)據(jù)采集板、通道切換板，但保持統(tǒng)一的對(duì)外接口。所述的直流電 源模塊選用成品程控電源，帶有網(wǎng)絡(luò)接口，由主機(jī)直接控制；所述的交流電源模塊因其輸出 變壓器抽頭要求，以兩臺(tái)成品程控電源與交流控制面板(ACCP)組成。所述的交流控制面板 (ACCP)是以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī)平臺(tái)，內(nèi)置電量傳感器、信號(hào)處理板和升壓變壓 器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收主機(jī)命令控制程控電源的電壓、電流、頻率，并按要求的抽頭形式輸出；電 量傳感器和信號(hào)處理板采集電源參數(shù)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量由PC104傳至主機(jī)，供安全監(jiān)測(cè)。下面介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程見(jiàn)附圖，測(cè)井地面控制系統(tǒng)從功能劃分上可 分為主控模塊、接口模塊、電源模塊和輔助模塊四類。主控模塊由兩臺(tái)測(cè)井主機(jī)及可選配的 外掛主機(jī)組成，是整個(gè)系統(tǒng)的中央處理器，是測(cè)井軟件和資料處理、解釋軟件的運(yùn)行平臺(tái)， 由于是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口與系統(tǒng)其它部分連接，只要具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能、滿足軟件運(yùn)行 要求的計(jì)算機(jī)均可勝任，這就避免了以前系統(tǒng)由于功能劃分不合理，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有過(guò)高 要求(如需ISA或PCI總線、中斷響應(yīng)時(shí)間需小于多少、需特殊接口等)而帶來(lái)的問(wèn)題，其選 擇的靈活性大大增加。它在測(cè)井開始時(shí)對(duì)系統(tǒng)中各接口模塊、電源模塊和輔助模塊進(jìn)行初 始化(包括軟件下載、參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)診斷等)；在測(cè)井過(guò)程中完成各模塊上傳數(shù)據(jù)的計(jì)算、 轉(zhuǎn)換、處理，并對(duì)數(shù)據(jù)輸出結(jié)果進(jìn)行顯示、繪圖、記錄和管理，并根據(jù)操作指令或控制流程要 求向各模塊及井下儀器發(fā)送儀器配置、供電、刻度、推靠等操控指令；在測(cè)后對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn) 行編輯、重新處理，對(duì)已測(cè)得的資料進(jìn)行合并、拼接、匯總及現(xiàn)場(chǎng)快速解釋。主控模塊實(shí)行冗 余配置，當(dāng)一臺(tái)主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)主機(jī)能迅速切換到工作狀態(tài)，替代原主機(jī)完成測(cè)井 工作。接口模塊定義為對(duì)某支儀器或某類儀器組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信道控制、井下狀態(tài) 控制的智能節(jié)點(diǎn)。以530/580接口模塊為例，它以PC104工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，配置580 網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)制解調(diào)器、530電纜通訊調(diào)制解調(diào)器、530聲波數(shù)字化模塊、模擬信號(hào)采集板、纜 芯通道切換板、側(cè)向用35Hz程控電源等功能單元，為530系列儀器和580系列儀器提供數(shù) 據(jù)上傳、電源供電及命令下發(fā)信道，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳采集到的儀器數(shù)據(jù)并通過(guò)供電、下發(fā)指令 對(duì)井下儀器進(jìn)行控制，以完成530/580系列儀器的測(cè)井作業(yè)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先纜芯分配模 塊將電纜接至530/580接口模塊，主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將此次作業(yè)的運(yùn)行軟件下載到PC104中，待 其運(yùn)行后，根據(jù)主機(jī)下發(fā)的操作指令進(jìn)行有關(guān)儀器的參數(shù)配置、供電通道切換、向井下發(fā)送 命令等工作。如需連接哈里伯頓測(cè)井儀器進(jìn)行作業(yè)，則纜芯分配模塊將電纜接至DIMP模塊，同 時(shí)將網(wǎng)線接至安裝了 CLASS軟件的外掛筆記本電腦上，通過(guò)外掛主機(jī)進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，DIMP 負(fù)責(zé)DITS系列儀器的數(shù)據(jù)上傳、命令下發(fā)及相應(yīng)供電通道切換。DIMP通過(guò)GPIB接口獲取 SDDP的深度信息。其它如射孔取芯模塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、電極系模塊等接口模塊，分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的測(cè) 井作業(yè)，同時(shí)除網(wǎng)絡(luò)接口外，系統(tǒng)保留USB接口、串行口等連接方式，以方便原有型號(hào)模塊 與主機(jī)的連接。深度測(cè)量模塊(SDDP)負(fù)責(zé)采集測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中的特殊數(shù)據(jù)深度信號(hào)，及電纜張力、 磁記號(hào)等輔助信號(hào)。SDDP設(shè)置在絞車操作面板內(nèi)，是以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)， 內(nèi)置脈沖處理板、模擬信號(hào)采集板、GPIB通訊板，接收深度編碼輪傳來(lái)的深度脈沖信號(hào)，張 力計(jì)的張力信號(hào)、磁檢測(cè)器的信號(hào)，經(jīng)處理和計(jì)算，得到儀器深度數(shù)據(jù)和張力、磁記號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)線與主機(jī)通訊，將這些數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)，主機(jī)將這些深度數(shù)據(jù)與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)融合，最終 形成以深度為坐標(biāo)的記錄數(shù)據(jù)。它也接收來(lái)自主機(jī)的命令，對(duì)深度系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、 修改，并對(duì)深度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。SDDP保留有GPIB接口，以向DIMP模塊傳遞深度數(shù)據(jù)。電源模塊定義為井下儀器所需的主供電電源、推靠電源、大功率直流電源，并總結(jié) 了大多數(shù)常用變壓器抽頭形式，以電源總線方式定義下來(lái)，并按此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃為交流電源模 塊和直流電源模塊，小于100W的特種儀器電源(如35Hz電源)劃分到其相應(yīng)接口模塊的 配置中，大功率特種電源(如核磁所用BOOST電源)采用輔助機(jī)柜或外掛方式解決。直流電源模塊選用IKW成品程控電源，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行控制。交流電源模塊由 兩臺(tái)程控電源和一臺(tái)交流控制面板(ACCP)組成，ACCP是以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收主機(jī)命令，以電壓控制方式對(duì)兩臺(tái)交流電源進(jìn)行控制，并通過(guò)電壓、電 流傳感器采集輸出電壓、電流，上傳主機(jī)供安全監(jiān)測(cè)。ACCP面板以升壓變壓器實(shí)現(xiàn)要求的輸 出抽頭形式。儀器供電操作時(shí)，主機(jī)首先通知相應(yīng)接口模塊，進(jìn)行供電通道的切換操作，待接口 模塊返回正確狀態(tài)時(shí)，主機(jī)向電源模塊下發(fā)電源起動(dòng)信號(hào)，電源模塊以程序規(guī)定好的電壓、 電流上升率及上升時(shí)間，發(fā)出控制指令，使電源按控制要求供到井下儀器上。電源模塊能通 過(guò)供電過(guò)程反饋的電壓、電流參數(shù)自動(dòng)計(jì)算電纜上的電壓、電流損耗并提供補(bǔ)償，以保持井 下端頭電壓或電流滿足使用要求。輔助模塊是指系統(tǒng)其它組成模塊，包括纜芯分配模塊、繪圖儀、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、顯控 臺(tái)、UPS電源等，用以配合上述三種模塊工作。纜芯分配模塊用于將電纜信道切換至不同接口模塊，僅使用機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)，保證 不同信道間的隔離，使不同接口模塊不至相互干擾。它使系統(tǒng)可同時(shí)配接五種不同接口模 塊，相對(duì)于一般用戶而言功能已經(jīng)足夠。而且接口模塊可根據(jù)用戶的不同要求選配，搭建有 不同工作側(cè)重點(diǎn)的地面系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)靈活配置。繪圖儀用于繪制測(cè)井曲線圖或各種成果圖。由于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)連接，能方便地 接收來(lái)自多臺(tái)主機(jī)的指令，響應(yīng)其打印請(qǐng)求，在打印測(cè)井曲線圖的同時(shí)，還能響應(yīng)另一臺(tái)主 機(jī)，進(jìn)行資料處理、成果圖等的出圖。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，體積小、隱藏式安裝，不占用機(jī)柜面板空間。 具有可靠性高、走線方便等優(yōu)點(diǎn)。UPS電源用于在車載電源故障時(shí)為系統(tǒng)緊急供電，以完成儀器收攏、測(cè)井中止等一 系列規(guī)范操作，保證已進(jìn)行的作業(yè)的資料完整性。在車載電源正常工作時(shí)可允當(dāng)電源濾波 器的功能。顯控臺(tái)用于安裝系統(tǒng)的顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等人機(jī)界面設(shè)備，為減速少系統(tǒng)外接 線，可選用無(wú)線鍵盤和鼠標(biāo)。本測(cè)井地面系統(tǒng)是一個(gè)多機(jī)多任務(wù)實(shí)時(shí)測(cè)井服務(wù)系統(tǒng)，由多個(gè)軟件系統(tǒng)支持以完 成系統(tǒng)各項(xiàng)功能。工作于測(cè)井主機(jī)中的是測(cè)井操作平臺(tái)軟件系統(tǒng)，采用WINDOWS XP系統(tǒng)， 先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)測(cè)井過(guò)程管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)記錄、資料綜合處理等功能；工作于 接口模塊、電源模塊中的是采集控制系統(tǒng)軟件，采用WIN CE系統(tǒng)，用于完成對(duì)各自所屬儀器 及儀器組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、實(shí)時(shí)控制等工作。
以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落 入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括主控模塊、接口模塊、電源模塊和輔助模塊，其中、主控模塊、接口模塊、電源模塊通過(guò)控制總線，由網(wǎng)絡(luò)接口及備用的USB接口、串口連接成一個(gè)整體，組成一個(gè)測(cè)井控制局域網(wǎng)；為了大大提高工作效率，能方便地進(jìn)行快速切換，所述的主控模塊包括并列設(shè)置的兩臺(tái)主機(jī)，一用于測(cè)井控制的第一主機(jī)，一用于資料處理的第二主機(jī)，所述的主控模塊在測(cè)井開始時(shí)對(duì)系統(tǒng)中各接口模塊、電源模塊和輔助模塊進(jìn)行初始化；所述的接口模塊對(duì)某支儀器或某類儀器組合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信道控制、井下狀態(tài)控制的智能節(jié)點(diǎn)，該接口模塊包括并列設(shè)置的530/580接口模塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、射孔取芯模塊；所述的電源模塊包括交流電源模塊、直流電源模塊以及專用電源模塊，通過(guò)電源總線給各接口模塊、主機(jī)模塊供電；所述的纜芯分配模塊將測(cè)井電纜切分為四路測(cè)井信道和一路備用通道，分別接入不同的接口模塊；該纜芯分配模塊與七芯電纜、單芯電纜及地面測(cè)量電極連接；所述的接口模塊和電源模塊接收主控模塊的指令并執(zhí)行相應(yīng)操作，并報(bào)告自身工作狀態(tài)；所述的輔助模塊包括設(shè)置在絞車內(nèi)的用于采集深度信號(hào)、電纜張力、磁記號(hào)等輔助信號(hào)的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)，所述的深度測(cè)量系統(tǒng)(SDDP)保留有GPIB接口，以向DIMP模塊傳遞深度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步，為了大大提高了系 統(tǒng)靈活性，所述的主控模塊也能使用外掛主機(jī)或筆記本電腦進(jìn)行操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的530/580接口模塊 以PC104工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，配置580網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)制解調(diào)器、530電纜通訊調(diào)制解調(diào)器、 530聲波數(shù)字化模塊、模擬信號(hào)采集板、纜芯通道切換板、側(cè)向用35Hz程控電源等功能單兀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，位于絞車內(nèi)的深度測(cè)量系 統(tǒng)(SDDP)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將井下儀深度信息傳遞給第一主機(jī)，用以將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以深度坐 標(biāo)為單元的記錄形式；主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)深度測(cè)量系統(tǒng)的工作參數(shù)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)置和修 正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的接口模塊采用以 PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī)平臺(tái)，PC104主板負(fù)責(zé)接收第一主機(jī)的命令，控制相應(yīng)的數(shù)據(jù) 采集板和通道切換板工作；所述的接口模塊還包括580接口模塊、530接口模塊、哈里伯頓 (DIMP)接口模塊、射孔取芯模塊、生產(chǎn)測(cè)井模塊、電極系測(cè)井模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集板包括調(diào) 制解調(diào)板、聲波信號(hào)處理板和模擬信號(hào)處理板，將相應(yīng)井下信號(hào)進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)傳輸至PC104主板，由其打包上傳第一主機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)采用哈里伯頓(DIMP)接 口模塊工作時(shí)，纜芯分配模塊將電纜接至DIMP模塊，同時(shí)將網(wǎng)線接至安裝了 CLASS軟件的 外掛筆記本電腦上，通過(guò)外掛主機(jī)進(jìn)行測(cè)井作業(yè)，哈里伯頓(DIMP)接口模塊負(fù)責(zé)DITS系列 儀器的數(shù)據(jù)上傳、命令下發(fā)及相應(yīng)供電通道切換，DIMP通過(guò)GPIB接口獲取SDDP的深度信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的各接口模塊獨(dú)立工 作，工作時(shí)纜芯分配模塊將測(cè)井電纜切至其要求的通道上，各接口模塊由于工作對(duì)象不同， 配置不同的數(shù)據(jù)采集板、通道切換板，但保持統(tǒng)一的對(duì)外接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的直流電源模塊選用 成品程控電源，帶有網(wǎng)絡(luò)接口，由主機(jī)直接控制；所述的交流電源模塊因其輸出變壓器抽頭 要求，以兩臺(tái)成品程控電源與交流控制面板(ACCP)組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)井地面控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的交流控制面板 (ACCP)是以PC104為核心的嵌入式計(jì)算機(jī)平臺(tái)，內(nèi)置電量傳感器、信號(hào)處理板和升壓變壓 器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收主機(jī)命令控制程控電源的電壓、電流、頻率，并按要求的抽頭形式輸出；電 量傳感器和信號(hào)處理板采集電源參數(shù)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量由PC104傳至主機(jī)，供安全監(jiān)測(cè)。
全文摘要
一種測(cè)井地面控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控模塊、接口模塊、電源模塊和輔助模塊，其中、主控模塊、接口模塊、電源模塊通過(guò)控制總線，由網(wǎng)絡(luò)接口及備用的USB接口、串口連接成一個(gè)整體，組成一個(gè)測(cè)井控制局域網(wǎng)；本系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、兼容性擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和資料解釋能力，能最大限度地保證測(cè)井作業(yè)的成功及測(cè)井資料的質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101881959SQ20101020193
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者何明, 劉金柱, 李英波 申請(qǐng)人:北京環(huán)鼎科技有限責(zé)任公司