三分量感应测井仪的通讯与控制系统设计

摘要

三分量感应测井仪是针对当前石油测井中遇到的新问题——如何精确测量各向异性地层设计研发的，其中设计结构核心基础是基于三维立体结构的线圈系结构。在研发三分量感应测井仪器中，通讯与控制系统是井下仪器与地面系统数据转发的平台，其核心部分是下传命令和上传测井数据，负责接收井下仪器通过电缆发送的测井数据，并发送到上位机软件中。调试在系统开发中要耗费大量的时间和精力，所以开发出针对系统各部分状态的上位机软件，在这个软件中可以看到系统各部分电路的技术指标和运行状态、发送线圈的发送状态、接收线圈的接收数据以及整个系统的运行状态。
　　本文的开始就介绍三分量感应测井仪器这个课题的研究背景以及相关技术的国内外研究现状，阐述了项目系统研究的重要意义。其次分析了三分量感应测井的基本原理，提出电路和软件的具体设计指标。
　　第二部分针对通信与控制电路设计指标，利用当今迅猛发展的电子设计自动化技术和集成电路，设计一种基于FPGA和DSP结构的通讯与控制系统，并根据测井环境，减小功耗的目的和电路的体积的目的去选择合适的元器件。利用 DSP的外部扩展接口来与FPGA进行通信，并使用SCI与上位机通信。
　　最后简单介绍的上位机的软件的开发环境，随后详细叙述了软件设计需求，并据此设计软件系统架构，根据实际地面系统通信要求设计与通讯与控制电路的的用户层通信协议。

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第一章 绪论

1.1国内外研究动态及发展历史

1.2课题研究内容及论文结构安排

第二章 三分量感应测井的基本理论和总体方案分析

2.1感应测井的理论分析

2.2总体结构与技术指标分析

第三章 通讯与控制电路系统设计

3.1总体设计方案概述

3.2硬件电路设计

3.3 FPGA逻辑设计

3.4 DSP软件设计

3.5本章小结

第四章 三分量感应测井的模拟地面系统设计

4.1开发环境

4.2通信协议设计

4.3软件主体设计

4.4本章总结

第五章 系统联调和结果分析

5.1电路调试

5.2系统联调

5.3本章小结

第六章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果