基于DSP便携式数控测井系统的设计

1 引言
国内常规的数控测井系统都是大型车载式机柜系统，功能强．硬件配置齐全，能够满足各种测井作业的需要。但是由于这类数控测井系统体积庞大、价格昂贵，不适于海洋石油的测井作业．同时由于我国测井业的实际，老式测井车服役所占比例较高，而其所提供的空间有限不能容纳机柜式数控测井系统。所以研制功能完善，体积小巧的便携式数控测井地面系统已经成为油田测井行业的急切需求。
在生产测井过程当中，为满足油田的实际生产需要，往往需要实时检测套管井的井下压力、温度、流量、含水量、自然伽马等多个参数，本文给出一种基于DSP的便携式数控测井系统设计方案。
这里介绍系统的整体结构及地面系统中数据处理模块硬件电路设计，交给出软件设计流程。该地面系统可与常规的井下仪器挂接，完成相应的测井任务，同时大大提高系统数据传输能力，系统内部总线采用CAN接口协议，外部总体采用USB接口协议，从而明显改善常规测井系统的数据传输瓶颈。另外，系统也充分利用DSP的高速数据处理能力，构建一个高速的数据处理平台，满足测井信号实时处理的要求。

2 系统总体设计方案

为减小整个系统的体积，并提高系统的数据传输速率和实时性，该地面系统采用模块化的设计方法，主要包括供电电源模块、信号分离模块、数据处理模块，数据通信模块及上位机的监控软件组成，图l为系统硬件设计原理框架。

通过测井电缆上传的测井信号，在数据处理模块的控制下完成相应的信号分离及通道切换，并将处理后的信号按照模拟、数字及编码形式，通过相应的传输通道传送给数据处理模块进行数据分析处理，并利用MAX7219驱动数码管完成相关参数的显示。为提高数据的实时分析处理能力，数据处理模块采用基于主从式架构的双DSP实现，其中主机部分利用DSP完成与PC机的USB口通信、模拟信号的分析处理操作及外扩接口板的控制及数据交换工作；从机部分则利用DSP完成对编码信号、脉冲信号的分析处理。数据处理模块内部的系统总线是基于CAN2．OB协议的CAN通信总线，其系统外部总线则采用USB协议。当数据处理模块完成信号的分析处理操作之后，系统便将相关结果通过USB总线传送给监控软件的数据库，PC机根据这些处理结果拟制出相应的测井曲线，并打印出结果报表。图2给出数据处理模块的硬件设计框图。