一种微球数据处理模块的制作方法

本实用新型涉及微球测井仪领域，尤其涉及一种微球数据处理模块。

背景技术：

测井仪作为一种在油田开发领域中经常使用的测井工具，能够为油田开发中划分油气层或计算油气储量提供重要的数据。现有的微球测井仪器因为集成度低导致仪器过长、仪器成串困难，也因为电路设计的问题使仪器维护难度大，同时微球测井仪中的微球数据处理模块在对仪器数据处理过程中实时性较差，无法快速准确的反应井况。因此，研发一种针对测井仪的微球数据处理模块是个亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于测井仪的微球数据处理模块，本模块集成化程度较高，可以实时监测测井仪器运行状况。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种微球数据处理模块，包括数字信号处理器、高速ad模数转换芯片、信号处理电路、电源监控电路、内置继电器驱动电路和增强型调试接口电路，所述数字信号处理器分别与高速ad模数转换芯片、电源监控电路、内置继电器驱动电路和增强型调试接口电路电连接，所述高速ad模数转换芯片与信号处理电路电连接，所述内置继电器驱动电路与推靠继电器电连接，所述增强型调试接口电路与调试接口电连接，所述数字信号处理器还与高温晶振、flash缓存、数据存储模块和数字温度传感器电连接，所述数字信号处理器通过can控制器与遥传装置进行数据传输。

进一步的，所述信号处理电路包括分压电路、电压跟随电路和带通滤波电路，针对测井仪器的特殊应用环境，将模块工作电源信息进行分压、电压跟随、带通滤波处理后，通过数字信号处理器内的dma控制高速ad模数转换芯片采集测井仪工作信息。

进一步的，所述电源监控电路包括第一电压比较器、第一延时器、第一参考电源、第二电压比较器、第二延时器和第二参考电源，所述第一电压比较器的正相输入端接入1.8v电源，反相输入端与第一参考电源电连接，所述第一电压比较器的输出端与第一延时器的输入端电连接，所述第一延时器的输出端通过三极管与第二延时器电连接，所述第二电压比较器的正相输入端接入3.3v电源，反相输入端与第二参考电源电连接，所述第二电压比较器的输出端与第二延时器的输入端电连接，所述第二延时器的输出端通过三极管与数字信号处理器电连接。

进一步的，所述内置继电器驱动电路为高耐压、大电流复合晶体管阵列，包括九个达林顿管和九个二极管，每个达林顿管均分别与一个二极管串联。

进一步的，所述增强型调试接口电路采用达林顿管做沿信号传输方向的驱动。

进一步的，所述高速ad模数转换芯片与数字信号处理器内的dma控制器电连接，数据采集模块通过spi总线与数字信号处理器内的dma控制器电连接。

进一步的，所述数字温度传感器设置在本模块内部，采集本模块工作温度。

进一步的，所述数据存储模块存储测井仪工作的滤波系数。

相对于现有技术，本实用新型所述的微球数据处理模块具有以下优势：本模块通过读取和修改不同的滤波系数，使数据处理更适合测试对象；实时监测仪器运行状况，从地面第一时间知晓仪器故障原因，方便测井工作；采用模块化设计，使得仪器小型化，提高了可靠性，并且维修更加方便。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的电路图；

图2是本微球数据处理模块与外部模块连接示意图；

图3是采用本模块的测井仪的主视图；

图4是采用本模块的测井仪的俯视图；

图5是采用本模块的测井仪的侧视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种微球数据处理模块，包括数字信号处理器(tms320f28335)、高速ad模数转换芯片(ad7656)、信号处理电路、电源监控电路、内置继电器驱动电路和增强型调试接口电路，数字信号处理器分别与高速ad模数转换芯片、电源监控电路、内置继电器驱动电路和增强型调试接口电路电连接，高速ad模数转换芯片与信号处理电路电连接，电源信号(±12v，±24v)接入信号处理电路，内置继电器驱动电路与推靠继电器电连接，增强型调试接口电路与调试接口电连接，数字信号处理器还与高温晶振、flash缓存、数据存储模块zh107a和数字温度传感器tmp121电连接，数字信号处理器通过can控制器vp233与遥传通信装置进行数据传输。数字温度传感器tmp121设置在本模块内部，采集本模块工作温度。高速ad模数转换芯片与数字信号处理器内的dma控制器电连接，本模块前端的数据采集模块zh505a通过spi总线与数字信号处理器内的dma控制器电连接。

信号处理电路包括分压电路、电压跟随电路和带通滤波电路，针对测井仪器的特殊应用环境，将模块工作电源信息进行分压、电压跟随、带通滤波处理后，通过数字信号处理器内的dma控制高速ad模数转换芯片ad7656采集测井仪工作信息。通过iic总线读取数字温度传感器tmp121的温度数据，并通过电源监控电路检测主要工作电源，以获取仪器在井下工作时的主要工作参数，得以第一时间掌握测井仪工作状态。

电源监控电路包括第一电压比较器、第一延时器、第一参考电源、第二电压比较器、第二延时器和第二参考电源，所述第一电压比较器的正相输入端接入1.8v电源，反相输入端与第一参考电源电连接，所述第一电压比较器的输出端与第一延时器的输入端电连接，所述第一延时器的输出端通过三极管与第二延时器电连接，所述第二电压比较器的正相输入端接入3.3v电源，反相输入端与第二参考电源电连接，所述第二电压比较器的输出端与第二延时器的输入端电连接，所述第二延时器的输出端通过三极管与数字信号处理器电连接。当模块工作不正常时，将对模块进行硬件复位，已保证模块进入正常工作状态。

内置数据存储模块zh107a，存储测井仪工作的滤波系数。针对不同井况，设定不同滤波系数，可获取更准确、真实的测井信息。

内置继电器驱动电路为高耐压、大电流复合晶体管阵列，包括九个达林顿管tip141和九个二极管1n4007，每个达林顿管均分别与一个二极管串联。可直接驱动推靠工作的继电器，减少外部电路，缩小仪器体积。

增强型调试接口电路对tms、td1、td0、tck分别用达林顿管tip141做沿信号传输方向的驱动。

本模块通过dma来进行与ad/da的数据交互，可使数字信号处理器dsp有更多的时间进行高速运算，分析通过数据采集模块zh505a的ad部分采集到的测井数据，对数据采集模块zh505a的da部分生成的信号源进行修正，以降低仪器温漂，并辅助微球聚焦，以获取更稳定、可靠的测井数据。并将can总线、信息采集口(ad输入)、推靠控制口等端口延至模块外部接口。

本实施例工作过程如下：工作初始化时，本模块通过iic总线读取修正参数。正常工作时，通过iic总线周期性采集模块内部数字温度传感器tmp121的温度数据，并采集系统各项工作电压，存入flash；当通过can总线接收到遥传的远程帧时，数字信号处理器dsp则通过dma控制器控制spi总线与数据采集模块zh505a进行数据交换，实现波形的发生及信号的采集，并通过数字信号处理器dsp的高速运算，对数据采集模块zh505a的数据进行处理，控制数据采集模块zh505a模块进行波形生产及信号采集，以辅助微球聚焦。采集完成后，将所有测量数据和flash中的温度及工作电压数据发送至遥传短节，传输速度高，可达到800kbit/s波特率。当通过can总线接收到遥传的控制命令时，本数据处理模块进入中断模式，控制推靠控制io口，处理测井仪的推靠操作。

采用本模块的测井仪采用直接和遥传交换数据的方式提高了仪器的成串率，通过软件辅助微球聚焦过程，获得更高精度的测量数据，通过读取和修改不同的软件滤波系数，使数据处理更适合测试对象。采用厚膜工艺，在不使用保温瓶的情况下，可工作在175℃环境温度下。同时实时监测仪器的运行状况，从地面第一时间知晓仪器故障原因，方便测井工作。本模块采用模块化设计，使得仪器小型化，提高了可靠性，并且维修更加方便。

采用本模块的微球微电极井径组合测井仪是一种新型测量地层冲洗带电阻率的测井仪器，主要用来测量地层冲洗带电阻率及井径大小，能准确地化分地层，探明径向电阻率的变化,了解泥浆滤液侵入特性。本模块采用先进的dsp数字信号处理技术，集成化程度较高，自行完成信号处理，具有can总线数字通信接口，最高通信速率可以达到1m，同时针对该产品配套开发了校验系统，使仪器的维修和检测都非常方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。