专利名称：测井施工记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种记录仪，尤指一种适用于石油、地质等勘探作业中的测井施工记录仪。
由于测量用下井仪器的价格非常昂贵，所以保障设备及人员安全是测井施工过程中至关重要的环节。为保证测井施工的安全、高效、高质量，测井作业人员需要及时监视下井仪器所处的深度、运行速度以及连接仪器的电缆拉力(简称张力)。这样，一种能够及时显示下井仪器的这几种参数的仪器----绞车面板就应运而生。目前，市场上常见的这种专用面板主要有美国产3700型测井系统绞车面板、陕西2001型绞车测井仪、天津SK-94型智能绞车面板等。这些绞车面板虽然型号不同，但是工作原理和功能基本一致，即在测井过程中，通过绞车面板的信号接收系统、单片机系统、A/D转换系统、深度速度测量系统、张力系统将下井仪器电缆运行的张力、速度、深度信号传输给地面仪器，依靠地面仪器的显示，从而记录、计算测量井段(某一段地层)的物理参数，供施工人员参考。
这种普遍使用的绞车面板的缺点是它不能完整地记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据，只记录的是下井仪器在某一井段内的深度、速度和张力等数据。一旦发生事故(如下井仪器落井)，由于绞车面板记录的数据不完整，工作人员无法准确地分析事故原因，也不便于今后更好地规范管理施工现场。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种测井施工记录仪，它包括一壳体和内置于壳体内的接收信号预处理电路、信号放大处理、存储电路及按键、显示电路、电源电路；其中，所述接收信号预处理电路由驱动接口电路、A/D转换器、CPU和通讯接口芯片组成；驱动接口电路的数据输入端与绞车面板的检测装置相连，其数据输出端通过总线与CPU的I/O口相连；A/D转换器也通过总线与CPU相连；CPU的串行口通过通讯接口芯片与其它外设进行数据传输；所述信号放大处理、存储电路包括单片机和用于实时存储数据的存储器；所述存储器的地址端和数据端通过总线与信号放大处理、存储电路中的单片机的地址总线和数据总线相连；所述信号放大处理、存储电路中的单片机通过串行通讯芯片与接收信号预处理电路中的单片机进行数据传输；所述按键、显示电路由按键和数码显示管组成；所述按键、显示电路的输入/输出端与信号放大处理、存储电路的输入/输出端相连。
本实用新型接收信号预处理电路主要是接收绞车面板测量装置输出的关于下井仪器深度、速度和张力的一些测量数据，并将这些数据进行A/D转换；信号放大处理、存储电路的主要功能是将关于下井仪器深度、速度和张力的一些测量数据实时、完整地存储在存储器中；按键、显示电路的主要功能是操控记录仪。
本实用新型所述电源电路通过锂电池为整个系统提供电源。
由于本实用新型采用以上技术方案，故具有以下优点1、由于本实用新型可完整地记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据，并将这些数据按照时间对应原理实时存储起来；又由于本实用新型时钟芯片使用的是锂电池驱动，可不间断工作十年之久，保证了数据的原始性和真实性，所以，一旦发生事故，管理人员可以很方便地从记录仪中提取数据进行分析，查找事故原因。管理者不用逐个调查，即可查清事故原因。
2、在未发生事故的情况下，管理者也可以通过此设备随时调出下井仪器的运行参数数据，检查测井小队操作规程的执行情况，便于管理与检查评比。因为违章操作不一定每次都发生事故，发生事故也不一定都是因为违章操作造成的，对保护施工人员工作积极性有促进作用。
3、在正常测井过程中，有助于提高施工人员工作责任心，消除麻痹思想，确保安全生产。
图1为本实用新型接收信号预处理电路电路图图2为本实用新型信号放大处理、存储电路电路图图3为本实用新型按键、显示电路电路图图1为本实用新型接收信号预处理电路。它由驱动接口电路(U1～U4、U13、U14)、A/D转换器U10、双CPU芯片U8、U9和通讯接口芯片U6组成；驱动接口电路的数据输入端与绞车面板的检测装置相连，其数据输出端通过总线与CPU的I/O口相连；A/D转换器也通过总线与CPU相连；CPU的串行口通过通讯接口芯片U6与其它外设进行数据传输。单片机(CPU)通过驱动接口电路中的U1～U3接收绞车面板深度预置拨码盘输出的信号；通过U4接收绞车面板深度预置开关的预置信号和光电编码器的相位信号；通过U13、U14接收绞车面板的张力信号。单片机不断启动A/D转换器，将接收到的这些模拟信号通过A/D转换器转换成数字信号；然后，单片机对这些数据进行计算得出下井仪器的深度、速度和张力等数据；通过通讯接口芯片U6转换成RS232信号传输至图2所示的信号放大处理、存储电路。
图2为本实用新型信号放大处理、存储电路，它与目前绞车面板普遍采用的信号放大处理、存储电路的区别在于本实用新型在信号放大处理、存储电路中接入用于实时存储数据的闪速存储器。
闪速存储器U1、U2、U4的地址口A0～A11和数据口D0～D7通过总线与单片机组件U8、U12的地址总线和数据总线相连。在测井时，单片机通过通讯口实时接收信号预处理电路(图1所示电路)传来的深度、速度、张力值，并将这些数据存储在闪速存储器U1、U2、U4中，以便需要时，随时通过单片机的通讯口回放闪速存储器U1、U2、U4中的数据。
本实用新型单片机按照时间对应原理以每2秒为一个采样点随时采集记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据，并将这些数据存储在闪速存储器中。本实用新型闪速存储器能存10万组数据，即可以将54小时内施工所获得的数据不间断地进行存储，正常测井时间只需10∽20小时，所以本实用新型有足够的空间来存储数据。存储芯片将按循环存入的原理，严格执行先进先出原则，新的数据将最先输入的历史数据刷新，使得存储器里始终保持着54小时的工作记录数据。根据记录、存储数据量的需要，可以任意增加、减少存储器的数量。
图3为本实用新型按键、显示电路，它是目前较为成熟的输入/输出电路，并不是本实用新型的发明点，故在此不在祥述。将图3所示电路的输出端与图2信号放大处理、存储电路中的相应输入/输出端相连即可。
在需要打印、传输相关数据时，只需将本实用新型通讯接口与计算机串行口相连即可。
由于本实用新型通过闪速存储器可完整地记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据，并将这些数据按照时间对应原理实时存储起来，所以，一旦发生事故，管理人员可以很方便地从记录仪中提取数据进行分析，查找事故原因；而且，还便于规范现场的施工管理。
权利要求1.一种测井施工记录仪，它包括一壳体和内置于壳体内的接收信号预处理电路、信号放大处理、存储电路及按键、显示电路、电源电路；其特征在于所述接收信号预处理电路由驱动接口电路、A/D转换器、CPU和通讯接口芯片组成；驱动接口电路的数据输入端与绞车面板的检测装置相连，其数据输出端通过总线与CPU的I/O口相连；A/D转换器也通过总线与CPU相连；CPU的串行口通过通讯接口芯片与其它外设进行数据传输；所述信号放大处理、存储电路包括单片机和用于实时存储数据的存储器；所述存储器的地址端和数据端通过总线与信号放大处理、存储电路中的单片机的地址总线和数据总线相连；所述信号放大处理、存储电路中的单片机通过串行通讯芯片与接收信号预处理电路中的单片机进行数据传输；所述按键、显示电路由按键和数码显示管组成；所述按键、显示电路的输入/输出端与信号放大处理、存储电路的输入/输出端相连。
2.根据权利要求1所述的测井施工记录仪，其特征在于所述电源电路通过锂电池供电。
专利摘要本实用新型公开了一种测井施工记录仪,它解决了现有绞车面板不能完整记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据的问题。它包括一壳体和内置于壳体内的接收信号预处理电路、信号放大处理、存储电路及按键、显示电路;在信号放大处理、存储电路中接入用于实时存储数据的存储器;存储器的地址端和数据端通过总线与信号放大处理、存储电路中的单片机的地址总线和数据总线相连。本记录仪按时间对应原理完整地记录下井仪器在整口井内的深度、速度、张力等数据,并将这些数据实时完整地存储起来,使其具备不可更改性,保证数据的原始性和真实性。必要时,可将记录情况通过计算机打印出来,供技术人员查证;实现测井全过程的跟踪记录,及时发现事故隐患,正确分析事故原因。
文档编号G01V3/00GK2503496SQ0122409
公开日2002年7月31日 申请日期2001年6月8日 优先权日2001年6月8日
发明者张丕元 申请人:张丕元