您好,欢迎访问三七文档
海洋石油成像测井系统介绍(ELIS-II)EnhancedLoggingImagingSystem2012年03月赵晓鸿中海油服油田技术事业部目次•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘系统概述•ELIS-II地面采集系统是计算机硬件和软件的有机结合,是快速处理大量测井数据的有效平台。•其核心是:1,高效稳定的工业机(EMCU-系统主机)2,实时采集处理的数据处理系统(EDAU面板)。系统概述•ELIS-II的操作系统是基于Windows基础上开发的,所有的模块都以窗口形式设计的,因此更容易操作。系统软件设计运用软件工程的设计思想。数据库设计采用Windows的ACCESS数据库设计。•操作系统的软件主要由三个部分所组成:1,前端机嵌入式系统软件、2,后台主机实时采集处理软件3,后台主机测井数据后处理软件。•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘硬件地面系统主要由以下几个部分组成:•主机系统(工控机/笔记本、显示器);•前端嵌入式系统(零槽控制器、AD采集卡、POWERPC、深度板、信号调理板);•缆芯分配面板、交直流电源、UPS、安全开关、射孔面板;•绘图仪、示波器;•绞车控制台、深度面板。硬件地面系统的硬件配置由以CompactPCI总线为核心的多个功能处理单元组成,主要包括:•RSP(Real-TimeSignalProcessingUnit)实时信号处理单元•RTC(Real-TimeController)实时控制单元•D203:6UCompactPCI总线M-Module载卡•DPM和SCM:ELIS专用DPM及SCMM-Module控制卡灰度绘图仪进纸器显示器主机2键盘盖板示波器显示器主机1键盘UPS安全开关LAN集线器缆芯分配面板直流电源1交流电源1绞车显示面板Interface接口板电缆电缆滑环深度编码器张力计数据采集面板CPCI机箱射孔面板直流电源2交流电源2彩色绘图仪LANLANSignalRS232LAN深度张力地面系统机架安装示意图一地面系统机架安装示意图二信号流程图一缆芯分配面板电缆仪器1仪器2编码器信号调理板深度张力处理板A/D1A/D2A/D3A/D4编码解码板嵌入式系统板后台主机CPCI总线CPCI总线Interface板EtherNet信号流程图二信号流程图三采集机箱CPCI820RTC905RSPDPMSCMPOWERLOGINDEPTHINDEPTHSERIALRJ-45RJ-45POWERMODULEEDAU配置★RTC一定要安装在SLOT1(红色)系统插槽中。RTC(Real-TimeController)实时控制单元RTC作为EDAU系统板,负责cPCI系统资源管理。RTC作为此系统的前台控制器,负责系统进行实时数据采集处理的调度。主要功能如下:•通过100Base/TEthernet接收由前端主HostPC传送的操作命令并对其进行解释处理。•前台数据处理,整理打包,通过网络传给HostPC。•通过cPCI总线对RSP进行控制和数据交换。•通过cPCI总线对SCM进行控制和数据交换。•通过M-Module总线对DPM进行控制和数据交换。RSP(Real-TimeSignalProcessingUnit)实时信号处理单元•RSP的主要功能是对A/D采样数据进行实时处理,包括数字滤波、均衡、数据解码及其它数据处理功能。RSP软件可实现对A/D采集卡的配置、控制和数据交换,另一方面,RSP将在RTC的控制下工作,并通过cPCI总线将处理后的数据传送到RTC上。•RSP通过cPCI总线接受RTC的控制,并与之进行数据交换;RSP通过内部PCI总线控制A/D采集卡(PMC卡),并与之进行数据交换.DPM和SCM:ELIS专用DPM及SCMM-Module控制卡DPM:•ELIS系统的深度处理系统采用CPCI总线载板加M-Module子卡的方式实现。DPM是一个双宽的符合Vita规范的MModule模块,主要功能是对输入的两路深度编码脉冲处理,计算出电缆移动距离和速度。同时测量张力和MMD信号。SCM:•SCM模块是ELIS系统用的电缆信号调理模块,(SignalCondiationModule)。主要完成采集和控制命令的编码、电缆信号的程控放大和滤波、SP和CAL信号的采集。•SCM功能:•MModule总线接口:由FPGA(EPF10K20TC144)完成。•4路信号调理:模拟开关、信号放大、程控增益、低通滤波。•2路命令通道:EDIB采集命令和PCM采集命令的产生、程控增益、电缆驱动。•SP和CAL信号采集。•板载测试功能:由16位DAC产生模拟电压信号。RTC插板指示灯及按钮:•RTC控制器:RTC插板上有3个指示灯,定义如下:-FAIL(黄色):RTC板失败指示,此灯亮时表明此板复位或此板出错。-RUN(绿色):RTC板CPU正在运行。-TheblueHotSwapStatusLED(蓝色)。•当RTC前面板扳手打开时为蓝色。•按钮:RTC板上的RST用来复位RTC板。RSP插板指示灯及按钮:•RSP插板上有以下几个指示灯,定义如下:•-CPULED(绿色)CPU正在运行。•-BFLLED(黄色)板卡失败指示,此灯亮时表明此板复位或此板出错。•-TheblueHotSwapStatusLED(蓝色)。•当前面板扳手打开时为蓝色。•-SPD/LNKLED(绿色/黄色)。•此灯为RSP调试网口(前面板上的Ethernet2)的连接模式显示灯。绿色时,表示Ethernet2工作在1000Mbit模式;黄色时,表示Ethernet2工作在10/100Mbit模式。•-ALTLED(绿色)。•此灯亮时表明Ethernet2被激活。•按钮:RSP板上的复位按钮RST是用来复位RSP板的。注意:运行中,请勿按RST按钮,以免影响CPCI采集面板正常工作。•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘ELIS-II地面系统软件配置主要由三个部分所组成:1,前端机嵌入式系统软件;2,后台主机实时采集处理软件;3,后台主机后处理软件。前端机嵌入式系统软件:•RSP实时信号处理单元系统软件(905)•RTC实时控制单元系统软件(820)•DPM深度张力信号处理软件•其中深度张力信号处理软件是固化在深度张力处理板上的,加电后自动启动。而820和905处理板上的程序则是通过网络由系统后台主机采用FTP协议下载到处理板的DSP上,然后再启动的。•820和905处理板都被预先设置了网络地址,820为10.0.0.1,905为10.0.0.2。而两台地面主机也要设置成和820及905相同网段的网络地址,其中,采集主机的网络地址必须为10.0.0.5,另一台则只要为10.0.0.xx,xx范围从6-253之间即可。后台主机实时采集处理软件后台主机后处理软件•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘系统启动•开启主电源开关;•开启UPS控制器及外接电池;•开启双系统主机。等主机启动完毕,并且已经启动wftpd32.exe任务;•开启CPCI采集机箱;•开启其它辅助面板;•启动主机程序ELIS(等待CPCI启动几秒后)。系统启动与关闭系统关闭•关闭双系统主机电源(确认先退出ELIS-II操作系统:测井作业完成后,将测井服务停止并退出激活状态(DEACTIVATE)。然后退出ELIS程序。)•关闭CPCI采集机箱和深度/张力显示面板•关闭UPS控制器及外接电池•关闭其它辅助面板•关闭主电源开关•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘ELIS-II通讯模式(方式)•ELIS-II系统从通讯方式可分为三部分:系统主机EMCU,采集处理系统EDAU和井下仪器。它们之间以不同的通讯方式相连接。•系统主机EMCU和采集处理系统EDAU之间是以标准Ethernet方式相连接;•采集处理系统EDAU和井下仪器ERTT之间是通过测井电缆以AMI曼彻斯特编码模式相连接;•仪器ERTT必须接在仪器串的最上端,它和其它仪器之间以EDIB总线相连接,EDIB总线也是采用曼彻斯特编码模式。•七芯电缆可以组成不同的组合方式用于不同通讯模式,以增加测井传输速率。•单芯电缆的通讯包括单芯曼彻斯特编码方式和模拟信号方式。电缆通讯模式电缆缆芯的不同组合(也称为模式),构成了多个电缆传输通道。最理想的模式响应是:模式之间如同独立的电缆一样,没有交叉干扰。下图是各个模式的缆芯分配情况。模式1的传输速度最慢,模式7最快。由于七芯电缆的1号芯和4号芯已被设计用于井下仪器供电,在七种组合中,只有M2、M5、M7可用于信号传输。M7与M5的数据格式和传输速度完全相同,同样应用于大数据量的仪器。下面表格是对M2,M5,M7的小结,其中包括缆芯分配、数据分配等。三个模式同时组合工作时,其最高的数据传输速度228.5kbs/s。•系统概述•硬件(基本组成、信号流程及EDAU)•软件•系统开启和关闭步骤•通讯模式•EDIB↘EDIB总线•EDIB–ELISDownholeInstrumentBus–ERTT(Telemetry)–EDIB–Datarate=230KBPSTelemetryEDIB总线7CCable伽马中子密度声波感应ERTT(ELISRemoteTelemetryTool)•ERTTERTT遥传仪器7芯电缆AMI码EDIB总线曼彻斯特码CMDM2M5M71.ELIS地面系统和井下仪器的桥梁2.将地面发送的命令变成曼码,送到EDIB总线3.将EDIB总线仪器发送的曼码数据变成AMI码ESAT——EDIBSlamAdapterTool•挂接非EDIB通讯仪器•实现M2命令和数据通道•接DLT(双侧向)MSF(微球)EDIB总线介绍•多采样率–对于同一个子集可以有不同的采样率。•主从结构–所有的通讯都是由地面系统发起,井下仪器永远处于从属地位,不能主动要求进行数据通讯•仪器命令–仪器命令是由地面系统通过模式2通道发送到井下仪器的命令。命令既可以是一个字,也可以是多个字。–命令的第一个字:包含两部分,高8位是仪器地址,低8位是命令。EDIB总线介绍•根据功能不同命令分为:–采集命令–非采集命令•采集命令–EDIB仪器只支持一种采集模式:采集和发送。–Acq命令0xaa1#–Send命令0xaa4#–aa是仪器地址,–#是Subset号EDIB总线介绍•命令格式:–0xYYZZ。其中YY—地址;ZZ—命令。•仪器地址:8bit地址,理论上每种仪器的地址是唯一的。•编码方式EDIB总线采用Manchester编码电缆传输采用AMIManchester编码电缆通讯信号Acq采集命令SendM2送命令M2数据电缆通讯信号SendM5数据SendM2数据电缆通讯信号Send送命令M5数据Canada-TuckerCanada-TuckerManchester编码优点:在每一位中间有跳变,在连续“1“,或”0“时,消除直流分量编码方式——NRZ–不归零制码(NRZ:Non-ReturntoZero)•原理:用两种不同的电平分别表示二进制信息“0”和“1”,低电平表示“0”,高电平表示“1”。•缺点:–难以分辨一位的结束和另一位的开始;–发送方和接收方必须有时钟同步;–若信号中“0”或“1”连续出现,信号直流分量将累加–结论:容易产生传播错误。编码方式——曼彻斯特–曼彻斯特码(Manchester),也称相位编码•原理:每一位中间都有一个跳变,从低跳到高表示“0”,从高跳到低表示“1”。•优点:–克服了NRZ码的不足。每位中间的跳变即可作为数据,又可作为时钟,能够自同步。–EDIB总线采用电缆传输编码AMI•在EDIB总线上传输的是Manchester码–直接用编码芯片HD6408,HD6409–或
本文标题:0-ELIS介绍.
链接地址:https://www.777doc.com/doc-3046774 .html