Page 65 - 《应用声学》2023年第3期
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第 42 卷 第 3 期 卢俊强等： 方位远探测声波测井仪数据采集控制软件设计 503
仪器电子系统设计了一主 (节点) 多从 (节点) 通信正确建立后即可下发，仪器接口电路解码后发
的连接控制方式，主要由主控电路 (主节点)、多节 送到仪器电路各个功能模块，建立仪器的初始工作
点采集电路(采集从节点)、相控激励电路(激励从节 参数。数据缓冲区用以存放井下仪器上传的各类
点) 构成。地面采集控制软件通过下发命令方式对 数据。波形显示占用较多系统资源，但其对实时性
仪器工作过程进行控制，并接收仪器上传的采集数 要求较低，为了保证测井采集处理的实时运行和仪
据和状态信息。仪器与地面采集控制软件的数据交 器组件工作的可靠性，将波形显示在一个辅助工作
互由主节点完成，在地面采集控制软件的命令驱动 线程中实现，辅助线程与主线程之间的通信由事件
下主节点主要实现换能器激励、信号接收放大、模 驱动。
式组合选择、有源滤波、数据采集和数据通讯等控
制功能。 नݽ
方位远探测声波测井仪数据采集控制软件由
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仪器初始化、数据采集、数据分析及处理、仪器参数
设置、下发命令封装、文件操作、实时波形绘图显 Ꮆ́٨ڡڧ֗̔૱᫂ए
示、实时波形处理、数据回放、帮助系统等部分组成。
图 2为采集控制软件的功能模块构成框图。 ឴ԩѺݽӑԠ
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图 2 仪器采集控制软件功能构成框图 ፇౌ
Fig. 2 Functional block diagram of tool acquisi-
图 3 仪器组件初始化流程
tion and control software
Fig. 3 Tool library initialization process
2 仪器初始化
3 数据采集
仪器初始化模块流程如图 3 所示。获得仪器组
件工作目录是为了读取和保存仪器初始化及参数 数据采集功能由地面采集控制主系统回调，当
文件，并在测井运行和重测井时进行测井数据文件 产生深度中断或者达到设定的时间间隔后，系统
操作。井下仪器与遥测之间通信时都包含了特定的 按照初始化中设置的数据长度调用仪器组件数据
地址识别码，井下仪器可据此判断下发的命令是否 采集函数，传递采集到的所有数据给仪器组件，由
是给本身仪器的，而遥测可判断出请求到的数据是 仪器组件保存该数据到缓存区。图 4 是数据采集流
由某个特定仪器发送。因此，初始化仪器时必须设 程。根据上传数据的组织结构和内容，可以将上传
置好控制器域网 (Controller area network, CAN) 的数据块分为全部有效数据块、部分有效数据块和
通信地址，并初始化每帧数据量的字数。仪器初始 冗余数据块。冗余数据块和有效数据块由数据块
化参数保存在初始化文件中，将这些参数与仪器的 头信息进行定义和判断，第一字为 55AAH，是特征
地址、数据帧传输长度等命令下发给前端机以初始 字，标志是有效的数据块。设计了深度中断序号和
化仪器的基本工作参数并与仪器建立通信连接。仪 数据帧序号，为数据的分类和排序提供依据。接收
器初始工作参数包括采集模式、相控参数、数据采 数据块时先计算帧数据校验码，与上传的校验码进
集深度、采集间隔、重复发射间隔和增益控制等参 行比较，检查数据传输是否正确，若不正确则丢弃
数。这些初始工作参数在前端机与遥测及仪器的 错误数据。
