發(fā)布時(shí)間：2024-04-20 04:38

　　針對油田生產(chǎn)測井儀器測量參數(shù)單一,測試效率低和功能性、兼容性差等問題,本文根據(jù)油田生產(chǎn)測井的要求,定義了儀器軟硬件模塊化的功能,并設(shè)計(jì)了一種可擴(kuò)展的模塊化組合測井儀器。儀器一次下井能同時(shí)測量多種參數(shù),各個(gè)模塊化儀器可以通過通信接口統(tǒng)一掛接,用戶可以根據(jù)自己的需求,擴(kuò)展功能,隨意選擇進(jìn)行組合測井。就此,本文主要研究內(nèi)容如下： 1.根據(jù)儀器模塊化設(shè)計(jì)的思路,定義了按照統(tǒng)一的接口協(xié)議完成采集或控制功能的儀器為模塊化儀器,各個(gè)模塊化儀器可以通過統(tǒng)一的通信接口掛接構(gòu)成模塊化組合儀器。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)式井下攝像儀、電子壓力計(jì)兩個(gè)模塊化儀器及以CAN總線作為傳輸方式,Modbus作為傳輸協(xié)議的CAN與RS232雙向通信接口,實(shí)現(xiàn)了儀器的模塊化組合設(shè)計(jì)。 2.采用傳輸速率快、總線掛接節(jié)點(diǎn)數(shù)多的CAN總線數(shù)據(jù)方案,開發(fā)了以單片機(jī)PIC16F876A為主控制芯片的CAN與RS232雙向通信接口硬件電路以及適合數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗odbus協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了串口與CAN總線網(wǎng)絡(luò)的雙向數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。 3.搭建了以ARM S3C6410為核心芯片的攝像頭,視頻存儲(chǔ)等硬件電路；在Linux系統(tǒng)下,采用V4L2框架完成圖像...

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
Table of Contests
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 模塊化組合測井儀器的現(xiàn)狀
    1.3 課題的研究意義
    1.4 本論文研究的內(nèi)容
第二章 模塊化組合測井儀器的總體設(shè)計(jì)
    2.1 儀器模塊化的設(shè)計(jì)思路
    2.2 模塊化組合儀器的研發(fā)內(nèi)容規(guī)劃
        2.2.1 硬件的模塊化
        2.2.2 軟件的模塊化
    2.3 模塊化組合測井儀器的方案設(shè)計(jì)
第三章 通信接口的設(shè)計(jì)
    3.1 CAN總線的介紹
    3.2 Modbus協(xié)議的介紹
    3.3 通信接口的整體設(shè)計(jì)
    3.4 通信接口硬件電路的搭建
        3.4.1 微處理器的選擇及電路的設(shè)計(jì)
        3.4.2 電平轉(zhuǎn)換器的選擇及電路的設(shè)計(jì)
        3.4.3 CAN控制器的選擇及電路的設(shè)計(jì)
        3.4.4 CAN總線收發(fā)器的選擇及電路的設(shè)計(jì)
    3.5 通信接口的軟件設(shè)計(jì)
        3.5.1 軟件設(shè)計(jì)思路
        3.5.2 程序的具體實(shí)現(xiàn)
        3.5.3 初始化程序設(shè)計(jì)
    3.6 通信接口協(xié)議的制定
        3.6.1 Modbus協(xié)議傳輸格式
        3.6.2 數(shù)據(jù)格式的設(shè)計(jì)
            3.6.2.1 典型的RTU消息幀格式
            3.6.2.2 設(shè)計(jì)的RTU消息幀格式
        3.6.3 消息幀的具體運(yùn)用
第四章 存儲(chǔ)式攝像儀的設(shè)計(jì)
    4.1 井下攝像技術(shù)的研究背景
    4.2 存儲(chǔ)式攝像儀的研究意義
    4.3 存儲(chǔ)式攝像儀的設(shè)計(jì)思路
    4.4 存儲(chǔ)式攝像儀的硬件設(shè)計(jì)
        4.4.1 核心控制電路
        4.4.2 攝像頭電路
            4.4.2.1 攝像頭的選擇及介紹
            4.4.2.2 攝像頭的配置及應(yīng)用
            4.4.2.3 攝像頭接口電路
        4.4.3 存儲(chǔ)電路
        4.4.4 串口電路
        4.4.5 電源轉(zhuǎn)換電路
    4.5 存儲(chǔ)式攝像儀的軟件設(shè)計(jì)
        4.5.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
        4.5.2 嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)的搭建
            4.5.2.1 交叉編譯環(huán)境的搭建
            4.5.2.2 引導(dǎo)程序Bootloader的移植
            4.5.2.3 Linux內(nèi)核的配置與移植
            4.5.2.4 根文件系統(tǒng)的移植
        4.5.3 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)
            4.5.3.1 視頻圖像采集程序的設(shè)計(jì)
            4.5.3.2 視頻圖像編碼軟件的設(shè)計(jì)
    4.6 存儲(chǔ)式攝像儀的工作流程
第五章 壓力計(jì)的設(shè)計(jì)
    5.1 壓力計(jì)的研究背景
    5.2 壓力計(jì)的技術(shù)指標(biāo)
    5.3 硬件電路整體設(shè)計(jì)
        5.3.1 單片機(jī)控制電路模塊
        5.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊
        5.3.3 電源模塊
        5.3.4 外溫模塊
        5.3.5 內(nèi)溫模塊
        5.3.6 壓力模塊
    5.4 軟件設(shè)計(jì)
    5.5 設(shè)計(jì)的電路板及儀器外殼
        5.5.1 設(shè)計(jì)的PCB圖及實(shí)物
        5.5.2 儀器外殼設(shè)計(jì)
第六章 系統(tǒng)測試
    6.1 壓力計(jì)模塊試驗(yàn)
        6.1.1 室內(nèi)耐溫性能及精度的試驗(yàn)
        6.1.2 現(xiàn)場應(yīng)用情況
    6.2 存儲(chǔ)式攝像儀模塊試驗(yàn)
        6.2.1 室內(nèi)采集
        6.2.2 室外模擬井采集
    6.3 通信接口模塊測試
    6.4 壓力計(jì)配套上位機(jī)軟件
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文及專利
致謝



本文編號(hào)：3958891