基于ARM的测井数据采集装置硬件电路设计.pdf

2012年9月1日
巩代电子技术
第35卷第17期
Scp.2012
Modern Electronics Technique
ol 35 No
基于ARM的测井数据采集装置硬件电路设计
宋莎,曾卫华,侯颉,曹强
(中国地质大学(北京),北京100083)
摘要:三侧向测井作为解决高矿化度泥浆和高阻薄层的测井问题的有效方法,其测并仪器得到广泛应用。但是不同
厂家不同型号的探管和地面采集装置不能互換使用,为了节约成本和提高エ作效率,设计了一种数据采集装置,该装置采用
以ARM为核心的32位微控制器,利用CPLD实现曼初斯特编解码,具有RS485,USB,CAN,蓝牙等多种总线接口方式,从
而便捷高速地与计算机进行通信,同时配有键盘和液晶显示以及闪速存储器。经过测试证明,该测并系统数据采集装置工
作稳定,性能良好,故暲率低,能实现对不同型号探管不同形式信号的采集
关键词:ARM;测井;数据采集装置;硬件设计;CPLD;通信
中图分类号:TN911.7-34
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2012)17-0130-03
Hardware design of well logging data acquisition device based on ARM
SONG Sha, ZENG Wei-hua, HOU Jie, CAO Qiang
China University of Geosciences, Beijing 100083
Abstract Three lateral well logging is an effective way to solve the problem of the high salinity mud logging and the log
ging of thin resistive layer, so the well logging tools are widely used in the oil fields. The probes and the surface data collec
tion devices produced by different manufacturers can not be used interchangeably. To save costs and improve the working effi-
ciency, a data acquisition device is designed with various bus interfaces of R$485, USB, CAN, and bluetooth, which uses 32
bit microcontroller with ARM as the core and utilizes CPLD to achieve Manchester encoding and decoding. Thus the device
can communicate with the computer conveniently and quickly. The device has a keyboard, I CD and flash memory. The de-
bugging and test results show that the device has the advantages of operation stability, good performance and low failure rate
which can acquire signals formed by different types of probes
Keywords: ARM; well logging; data acquisition device; hardware design; CPLD; communication
种型号测井系统的地上数据采集装置,对于不同型号的
0引言
探管可以使用同一采集装置,实现了仪器的兼容,不仅
随着测井技术的不断发展,数字测井在很多领域得提高了设备的集成化和智能化,而且具有很高的实用价
到广泛的应用,越来越显示出重要的作用。其中重庆地值。本文主要介绍此数据采集装置的便件电路设计。
质仪器厂研制生产的JGS-1B型轻便数字测井仪和陕
数据采集装置的工作原理及具体设计
西渭南煤炭设备厂研制生产的TYSC-QB型轻便数字
测井仪在三侧向测井中应用非常普遍,两个厂家的测井1.1数据采集装置的工作原理
系统各有优缺点,在硬件方面能互相取长补短,但是不
目前测井仪器的测量信号分为四种形式:
同厂家的探管和地上采集装置是配套使用的,不能进行
(1)数字测井仪探管信号,传输二进制编码。
互换。为了节约成本和提高测井效率,研制一种多功能
(2)模拟探管输出为模拟信号,有交流方波及直流
数据采集装置具有很大的现实意义。
信号。
首先对多个厂家数字测井系统的结构、接口、信号
(3)脉冲信号的传输,有正、负脉冲计数测量
形式等进行了探究,在此基础上进行扩展,分析不同厂
(4)电桥供电测量形式。
家测井系统的差异,从而设计出了一种适合多个厂家多
除(1)外,其他三种形式的信号都变成数字量后
进行存储、显示、打印等工作,由于测量信号形式不问,
收稿日期:2012-04-05
本文介绍的数据采集装置分别对不同形式的信号进行
基金项目:教育部科学技术研究重点项目(109035);大学生创
了处理。该装置的结构框图如图1所示
新性实验计划项目(2011XYO67
从图1可以看出,本数据采集装置以ARM7Cor