便携式数控测井地面系统的研究与设计

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1、西安工业大学硕士学位论文便携式数控测井地面系统的研究与设计姓名：陈超波申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：高嵩20090510便携式数控测井地面系统的研究与设计摘要本论文致力于便携式数控测井地面系统的研究。在全面、细致地分析了井下仪器回传信号的类型、数据通信的特点基础上，提出了一种基于CAN总线的分布式多MCU并行处理设计思想，确定了一套确实可行的便携式数控测井地面系统的方案。文中不仅对组成该系统的信号分离板、深度测量板、A／D采集板、WTC(WTC．WhlineTelemetryCartrid

2、ge)板和定时计数板的硬件电路设计及软件功能进行了系统、深入的研究，而且通过妥善解决系统软硬件调试中所遇到的问题，对整个系统的抗干扰性、可靠性、稳定性等问题也进行比较细致的研究。在一定程度上，给国内数控测井地面系统的研究起到良好的借鉴作用。本文应用C8051F040单片机实现了对井下仪器常用的三类信号的分离；重点探讨并实现了以TMS320F241DSP为核心的模拟量信号、光电编码信号、曼彻斯特II码和脉冲信号的硬件设计。论文充分利用DSP处理器内部资源，以软件方式高效解决了曼彻斯特II码的解码工作，提出了综合改

3、进型M／T法为脉冲信号的测量提供可靠的手段，并将实时数据采集、CAN总线数据通信有机结合于一体，大大提高了系统数据通信实时性、可靠性、可扩展性和维护性。关键词：数控测井；信号分离；曼彻斯特II码；正交脉冲编码；限幅整形StudyandDesignforPortableComputerizedWellLoggingSurfaceSystemDiscipline：ControlTheoryandControlEngineeringStudentsignatum：f石绷D磊口口易SupervisorSignature

4、：弘向AbstractThispaperiscommittedtotheresearchoftheportablecomputerizedwellloggingsurfacesystem．Athoughtofdistributedmulti-MicroControllerUnitparallelmanagerbasedonCANbusisproposedbYanalyzingthetypesofreturnsignalsfromthedownholeinstrumentandthecharacteristics

5、ofdatacommunicationsentirely．Then,Asetofpracticalprojectfortheportablecomputerizedwellloggingsurfacesystemisidentified．Notonlythehardwarecircuitdesignandsoftwarefunctionsforsignalseparationboard，depthmeasurementboard，A／Dacquisitionboard，WTC(WirelineTelemetry

6、Cartridge)boardandtimingboardofsystemaresystematicallystudied，butalsothewholesystemofanti—interference，reliability,stabilityandotherissuesa∞alsodetailedstudiedbysolvingtheproblemofhardwareandsoftwaredebuggingproperly．Insomeextent，thispaperplaysagoodroleforth

7、eresearchofdomesticcomputerizedwellloggingsurfacesystem．ThepaperrealizestheseparationforthreetypesofsignalscommonlyusedindownholeinstrumentsbYusingC8051F040singlechipmicrocomputer．Itdiscussesthehardwaredesignsofsignalswhichincludeanalog，opticalcode，Mancheste

8、rIIandpulseacquiredandprocessedinthesurfacesystemfocusedonTMS320F241DSPasthecore．AnditsolvesManchesterIIdecodeefficientlybasedonsoftwarebymakingfullUSeofDSPprocessorinternalresources．Itproposesa