SoC FPGA在声波测井数据采集系统中的应用

传统的数据采集系统采用现场可编程门阵列+数字信号处理器(FPGA+DSP)架构,复杂化了硬件设计,增加了系统功耗。以SoC FPGA为核心搭建的声波测井数据采集系统,充分发挥了微处理器控制能力强和现场可编程门阵列灵活的特点,利用总线互联通信等SoC技术,简化了硬件设计,降低了电路功耗,提高了系统的可靠性。

基于FPGA的阵列感应测井数据采集系统设计

针对井下高温、高压的恶劣环境,井下数据采集系统的准确、稳定的工作是一个重要问题;数据采集系统具有8个主数据采集通道,每个通道最高支持2MSPS的采样率;以现场可编程门阵列FPGA为核心处理器,实现系统的逻辑控制以及正交解调处理;选用高性能、高可靠性的CAN总线完成本系统与上位机的数据传输;指出了系统设计中需要注意的问题,并且讨论了其中关键部分的具体实现;经过实际测试验证,本系统设计正确合理,工作稳定,达到了设计要求。

基于FPGA高速数据采集与传输的声幅测井系统

针对测井中信号传输速度低、操作繁琐等问题,提出一种高速数据采集与传输的新方法。该设计系统采用高速AD转换,以灵活、高效性价比FPGA芯片-EP1C6为平台,利用USB传输,实现了基于Verilog的声幅测井系统。最终,在上位机得到的声幅测井曲线用来判断固井质量。在水泥胶结良好时,固井声幅测井值低;水泥胶结差时,固井声幅测井值高。

基于FPGA芯片的自然伽马能谱测井仪数据采集系统的研制

文章叙述了一种基于一片FPGA芯片的数据采集系统,该系统可替代现有的"主从式框架"的双CPU系统。着重介绍了APA600芯片的特点和该数据采集系统的工作原理。该系统可进一步简化电路设计,提高仪器的可靠性。

基于DSP和FPGA的测井深度处理板的设计

针对石油勘探成像测井系统对深度采集和处理的要求,本文以DSP和FPGA为核心,开发了一种基于CPCI总线的测井深度张力信号采集处理板;FPGA实现深度脉冲的处理及模数转换器的控制,DSP实现深度和张力信号的计算;处理结果通过CPCI总线与系统控制器进行通讯。实践证明,该深度信号处理板工作稳定可靠,深度测量准确,可以满足成像测井系统的要求。

利用FPGA技术实现WDS数据采集系统

介绍利用FPGA技术实现微电阻率扫描成像测井仪器WDS数据采集系统。该系统在其核心FP-GA的控制下实现150道信号的实时采集、4种仪器工作模式的控制、遥测命令的接受、向上遥测帧的编码等,重点描述FPGA对以上功能的设计实现。该套仪器在江汉、大庆、大港、长庆等油田应用取得和国外仪器相同的地质解释效果。

基于FPGA的感应测井数据采集电路设计

针对石油测井采集信号的特点及井下高温、高压的恶劣环境,设计了一种基于FPGA的数据采集电路。具有7个数据采集通道,即双感应的中、深感应信号A、B道数据,4个聚焦信号0、1、2、3道数据以及辅助道数据;此电路以现场可编程门阵列FPGA作为核心处理器,实现系统的逻辑控制以及数据转换。其中电路硬件采用AD974实现数据的采集,最高采样率200KSPS,16位分辨率;软件部分主要是用VHDL语言及原理图实现FPGA的硬件描述。经过验证,此数据采集电路满足设计要求,具有高性能,工作稳定的特点。

动电效应测井探测器电子系统设计

介绍了动电效应测井探测器电子系统的设计。该电子系统由主控电路、声激励电路、电激励电路和电、声信号处理及采集电路组成,各功能电路通过自定义高速仪器控制总线互联,形成分布式架构。该电子系统广泛使用CPLD/FPGA实现总线协议和子系统控制功能,并在电、声信号处理及采集电路中运行NIOS系统,完成本地数据采集控制和数据处理的功能。主控电路运行μC/OS-II嵌入式操作系统,实现系统实时控制。整个电子系统经过实验室高温测试和水池实验及现场测井实验,得到了良好的测试数据,系统运行稳定可靠。

声波测井数据采集系统的改进

声波数控采集技术实验教学是地球物理测井专业必修的实验课程,通过实验可以掌握采集系统的基本结构及测井数据采集原理。但由于用于教学的声波数据采集系统设备采用的是90年代的技术,所配套的软件系统采用Quick Basic,显然已经不能满足现代教学的要求。针对整套设备软件和硬件中存在的问题,采用Visual C++6.0对原数据采集系统进行了改写,改进了图形输出功能和操作界面,并对电路进行了改进。使得信号采集的过程更易于学生理解和操作,收到良好的教学效果。

现代测井数据采集系统主流技术浅析

文章对现代测井数据采集系统进行了简要介绍 ,对所使用的主流技术 :网络技术、嵌入式系统开发技术、大容量可编程逻辑阵列器件的开发技术、现代软件开发技术以及开放式UL - 2 0 0 0通用测井平台进行了简析 ,对测井数据采集系统的研发具有一定的借鉴意义。

井下仪器通用数据采集传输模块设计

通过分析井下仪器数据采集传输模块的功能,确定了模块设计的基本原则,在此基础上,以FPGA和DSP为核心电路,配合ADC、CAN驱动器等芯片,设计了通用的数据采集传输模块。该模块由FPGA完成数据井下电路的时序控制和数据采集,并通过FIFO将数据发送给DSP,再由CAN接口将采集的数据发送给遥传短节。该模块具有高集成度和高灵活性,在硬件电路基本不变的情况下,仅通过修改DSP和FPGA的内部程序,可适用于大部分测井仪器。实验表明,该模块具有很好的温度性能,已成功用于CPL的EILog06系统的测井仪器。

双发三收声波变密度测井仪地面接口电路设计

根据双发三收声波变密度测井仪工作原理及结构特点 ,结合微型计算机技术和高速采集处理技术 ,运用微型计算机总线控制、单片机、A/D转换等技术 ,设计了处理单芯遥测时序信号的地面接口电路。该电路能对深度信号、磁记号信号、声波信号、伽马信号及CCL信号等进行采集处理 ,在相关的测井实时处理软件的支持下完成测井任务 ,应用方便。文章介绍了双发三收变密度测井仪的结构原理 。

超声波随钻井径检测仪的数据采集与传输

为了更好地发挥随钻测井仪检测数据的真实性和使用灵活性等优点,文中基于Actel公司的APA075FPGA数据采集和传输系统所涉及到的AD数据采集、FPGA数据缓存、FPGA中数据的串口发送三部分,在实验室自制的一块FPGA最小系统板上,开发了一种激发换能器来对回波进行采集、缓存和传输。

基于CPCI总线的测井数据采集板卡的设计

介绍了一种基于CPCI总线的测井数据采集智能IO板卡的设计,包括数据采集、数据处理、板卡自诊断等功能。板卡结合具体应用环境设计滤波电路对敏感干扰信号进行有效的滤除,使用高性能A/D、FPGA和DSP做数据采集处理,高带宽CPCI总线进行传输数据,为测井数据采集设计提供了一套可行的硬件设计方案。

成像测井仪器辅助数据采集

根据成像测井仪器的要求,针对其辅助数据的特点,设计了一种辅助数据采集电路,以监测仪器在井下工作的状态及环境参数。该电路基于DSP+FPGA,实现多通道模拟信号的采集并与上位机进行通讯。详细介绍了辅助数据采集电路的硬件结构及其软件设计流程,重点描述了逻辑控制模块的实现并给出了其仿真结果。现场测井结果表明,该电路在井下高温高压恶劣环境中能够可靠稳定地长时间工作。其稳定的时序控制和数据通讯,在实验与实际应用中得到了验证。

多极子阵列声波测井仪多通道采集系统

设计一种用于多级子阵列声波测井仪的高精度多通道同步数据采集系统,可工作于井下高温环境。介绍该系统的电路结构和软件设计思路。该多通道采集系统使用数字信号处理器和复杂可编程逻辑器件控制单片多通道模数转换芯片,有效减小了电路板体积和功耗。由于采集参数可控,该系统有较好的通用性,它完成16通道的采集任务只需要2片220mm×48mm的电路板。测试结果表明,该多通道同步数据采集系统性能稳定,可满足仪器设计要求。

一种基于AD7356的超声反射测井全波列数字化方案

提出了一种基于AD7356的测井信号数字化方案。经过电路设计开发和实验测试,表明该设计方案具有体积小、功耗低、精度高,速度快等优点,并能在高温环境下稳定工作,很好地满足声波测井信号井下数字化和相关应用的要求。

DQ2000生产测井地面系统

功能强大、集成化的生产测井地面系统 ,是油田未来测井发展的趋势。文章介绍了一种新型数据采集系统即DQ2 0 0 0生产测井地面系统 ,阐述了该系统的硬件结构、工作原理 ,系统的软件特征及数据采集系统的技术特点和创新点。该系统采用国际标准的VXI测控总线 ,在测井模块的开发中 ,应用了FPGA开发技术 ,自行研制开发了三路程控直流电源 ,充分满足了测井现场对电源的要求。DQ2 0 0 0生产测井地面系统成功的配接了产出、注入、工程、地层参数评价4个系列的 1 0多种井下仪 ,通过投入生产应用表明 ,系统功能强大、生产效率大大提高、数据采集的安全及可靠性强 ,完成了 330口井的生产测井任务 ,创产值近 1 0 0 0万元 。

基于NiosⅡ技术的小直径遥传集成化设计

介绍高温高压小直径测井仪器遥传集成化设计。利用NiosⅡ技术,应用Altera公司的cyclone III系列芯片,采用SOPC Builder在1个FPGA芯片中定制3个Nios II软核处理器及其与调制解调相关的"软"硬件模块,协同实现500kbit/s传输速率的小直径测井仪器高速电缆井下数据采集、数据发送和命令接收等功能,大幅提高了仪器集成度;将原来处理中使用FPGA+DSP的实现方式转变为单FPGA的实现方式,使得电路设计相对简单,可靠性更高,电路尺寸可满足仪器小直径的要求。使用的FPGA采用应变硅、三层氧化和低K金属间绝缘技术,最大程度地减少了FPGA的静态功耗和动态功耗,从而降低了电路的整体功耗,为井下遥传在保温瓶内长时间工作提供了保障。

数字声波变密度测井仪数据采集系统

介绍了一种基于C8051F060单片机的数字声波变密度测井仪数据采集系统。系统以C805IF060单片机为控制核心,利用单片机片内集成的16位分辨率的A/D对声波信号进行精确数据采集,为进一步准确地评价固井质量提供了可靠的资料。实践检验表明,系统具有测试速度快、精度高、运行稳定、抗干扰能力强和成本低等特点。