【正文】 第一篇：5700操作手冊第一章 ECLIPS5700 硬件系統(tǒng) 第一節(jié) 系統(tǒng)簡介一、ECLIPS 地面系統(tǒng)概述 ECIPLS5700 數(shù)控測井地面系統(tǒng)是美國 ATLAS 公司 90 年代開發(fā)生產(chǎn)的新一代測井地面 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用功能很強(qiáng)的工作站作為主機(jī)及高速數(shù)據(jù)通訊的 WTS 遙傳系統(tǒng)。軟 件以多任務(wù)、多用戶的 UNIX 操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，大量采用現(xiàn)代圖象處理顯示技術(shù)。通過配備 陣列化、成像化及大信息量為特點(diǎn)的新一代井下儀器，實(shí)現(xiàn)以多參數(shù)采集、多任務(wù)分時處 理為特點(diǎn)的實(shí)時測井?dāng)?shù)據(jù)采集、控制和處理。為客戶提供常規(guī)和成像測井圖件及記錄數(shù)據(jù)，并能完成井壁取心、射孔和測井?dāng)?shù)據(jù)的現(xiàn)場通訊傳輸及現(xiàn)場測井?dāng)?shù)據(jù)的初步分析處理等服 務(wù)。圖 為 ECLIPSS 型地面系統(tǒng)外觀圖。ECLIPS5700 系統(tǒng)通過采用先進(jìn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集技術(shù)和先進(jìn)的圖象顯示技術(shù)來保證測井 數(shù)據(jù)的質(zhì)量。其具有如下特點(diǎn)：該系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)包括儀器的原始信號、經(jīng)過刻度的工程值和處理后的數(shù)據(jù)。由于 記錄了儀器的原始信號，所以出現(xiàn)刻度誤差時可以用不同的參數(shù)重新處理測井資料?？潭戎岛托ｒ?yàn)值全部都可顯示出來，由操作員確認(rèn)，超差數(shù)值會閃亮，引起操作員 的注意。可采用多窗口顯示核測井儀器所獲得的能譜及聲波類儀器所獲得的波形。通過用戶 控制這些窗口既可顯示原始數(shù)據(jù)，也可顯示處理過的數(shù)據(jù)，以便操作員進(jìn)行實(shí)時測井?dāng)?shù)據(jù)的 質(zhì)量控制?？梢栽谥饕獪y井曲線上實(shí)時重疊顯示重復(fù)曲線，以驗(yàn)證曲線的重復(fù)性。實(shí)時繪制交會圖，使操作員可以根據(jù)預(yù)期的模型驗(yàn)證測井響應(yīng)的正確性。實(shí)時環(huán)境校正，以消除測井質(zhì)量控制過程中操作員的主觀評估成分。實(shí)時相似校正，以驗(yàn)證聲波波形資料的完整性。采用人員安全和數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)。通過采用高端的計(jì)算機(jī)技術(shù)及冗余設(shè)計(jì)簡化數(shù)據(jù)采集和處理過程，縮短現(xiàn)場工作時 間并保證系統(tǒng)的可靠性。ECLIPS 系統(tǒng)服務(wù)平臺可用于全部以 WTS 方式傳輸和以傳統(tǒng)的電纜遙測傳輸（3508，3506，3504）的下井儀器。其主要服務(wù)項(xiàng)目包括：核磁共振測井（MREX）、數(shù)字聲波測井（DAL）、微電阻率掃描成像測井（STAR）井眼聲波成像測井、（CBIL）交叉多極子陣列聲波測井、（XMAC）、高分辨率感應(yīng)測井（HDIL）、數(shù)字能譜測井（DSL）密度測井（ZDL）、Z、補(bǔ)償中子測井（CN）、雙側(cè)向測井（DLLS）、薄層電阻率測井（TBRT）重復(fù)式電纜地層測試測井（FMT）、六臂地層 傾角測井（HDIP）、分扇區(qū)水泥膠結(jié)測井（SBT）及常規(guī)裸眼測井、套管井測井、工程測井系 列，并兼容所有的 CLS3700 測井儀器。ECLIPS5700 系統(tǒng)的硬件主要由下井儀器供電和下井儀器測井信號耦合、從井下采集數(shù) 據(jù)并發(fā)送命令到井下儀器的遙傳子系統(tǒng)、進(jìn)行測井控制及數(shù)據(jù)計(jì)算和輸入輸出管理的主機(jī)部 分或地面采集系統(tǒng)以及系統(tǒng)供電和備用電源所構(gòu)成?，F(xiàn)在使用的 ECLIPS 系統(tǒng)有幾種組合，我們將介紹的是現(xiàn)在使用較為廣泛的 ECLIPSS 和 ECLIPSSⅡ 系統(tǒng)。ECLIPSS 系統(tǒng)有兩個型號既標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和增強(qiáng)型系統(tǒng)，增強(qiáng)型系統(tǒng)實(shí) 際上就是兩個標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)連接在一起，即所有的面板都是雙套的（除了 5712 絞車面板外），與 ECLIPSS 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)沒有什么差別。二、下井儀器供電和信號耦合 ECLIPS –S 數(shù)字控制的接線控制面板（5756 DLCP）提供了電源的分配和信號耦合。它 是由 ECLIPS 操作系統(tǒng)啟動時自動配置服務(wù)的。換個說法是 5756DLCP 面板內(nèi)部的繼電器 和開關(guān)的位置是由測井服務(wù)表 OTC 根據(jù)測井儀器串的內(nèi)容設(shè)置的。但是操作工程師還必須 根據(jù)電纜連接配置的目的來設(shè)置前面板的幾個開關(guān)，這些開關(guān)的位置通過檢測系統(tǒng)監(jiān)測傳給1操作系統(tǒng)。圖 是 ECLIPSS 系統(tǒng)供電線纜連接圖圖 ECLIPSS 地面系統(tǒng)圖 ECLIPSS 供電線纜連接圖25756DLCP 面板控制著來自下井儀器和 5750 DASP 面板的信號的方向。它把 5750 DASP 面板的數(shù)據(jù)送到下井儀器，把來自下井儀器的數(shù)據(jù)饋送到 5750 DASP 面板背后的信號分配 板(SDB)。三、地面信號流程 在 ECLIPS 系統(tǒng)中所有的地面測量信號（深度、張力、磁記號、SP 自然電位），都是通 過地面接口板到 5750DASP 后背板的信號分配板(SDB)。這些信號被耦合到 ESP 板（編碼器信 號處理板），在 ESP 板上被數(shù)字化，送給 RAP 板（實(shí)時采集處理板）用于深度碼的處理。這 些信息以 RS232 的傳輸格式傳送到 5712 絞車顯示面板顯示。ESP 板產(chǎn)生的深度間隔脈沖經(jīng) 過 RAP 處理后產(chǎn)生中斷驅(qū)動采集系統(tǒng)。測井?dāng)?shù)據(jù)都是從 5756DLCP 面板的 LOGIN 送到 5750 DASP 面板的信號分配板 SDB，SDB 從 板饋送到 WSP 信號采集處理板，WSP 板中進(jìn)行解碼后通過 VME 總線送到實(shí)時采集處理板進(jìn) 在 行處理。在 5750 系統(tǒng)中的 ESP、WSP、和 RAP 的插板在 ECLIPSSⅡ系統(tǒng)的 5752 采集面板中 都能使用。通過 RAP 處理這一步后，RAP 實(shí)時處理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把數(shù)據(jù)送到主采集計(jì)算機(jī)。實(shí) 時處理系統(tǒng)和主采集計(jì)算機(jī)是兩個不同的系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)的 ECLIPSS 系統(tǒng)和增強(qiáng)型 ECLIPSS 系統(tǒng)在地面信號處理方面有一點(diǎn)小的差別，主要差別在于增強(qiáng)型系統(tǒng)有兩個 DASP 面板，也就是說它有兩個 ESP 板，而標(biāo)準(zhǔn)型的只有 一個 DASP 面板，即只有一個 ESP 板。因此，增強(qiáng)型可以在兩個 DASP 面板中進(jìn)行多事務(wù) 處理。圖 ECLIPSS 地面信號流程圖四、備用電池和系統(tǒng)供電 UPS 控制器和 UPS 電池和在一起組成備用供電系統(tǒng)。其用途是提供一個穩(wěn)定的 AC 電源 和在發(fā)電機(jī)失效時提供備用電源。UNIX 操作系統(tǒng)要求在系統(tǒng)的有效電源突然失效時用于關(guān)閉操作系統(tǒng)，已避免突然掉電 對系統(tǒng)造成的損壞。同時也要求備用電源系統(tǒng)有足夠的能量，供給地面系統(tǒng)的主要部分，使 他們能夠正常工作，使下井儀器能夠安全的提升到套管內(nèi)（因?yàn)樵趦x器上提過程中要監(jiān)視深3度和張力，保證下井儀器安全的返回地面），這兩項(xiàng)內(nèi)容是在系統(tǒng)中使用 UPS 的主要目的。UPS 主要由三部分組成：一部分是 AC 充電；一部分是逆變部分；一部分是備用電池。AC 充電部分是將 AC 電源轉(zhuǎn)換成 DC 電源，并提供足夠的 DC 電流保證備用電池的充電和 逆變部分的輸出負(fù)荷。逆變部分是將 DC 電壓轉(zhuǎn)換成 AC 電壓輸出，它需要 AC 充電部分和圖 UPS 組成連接圖電池提供直流電流來維持輸出電壓。這種結(jié)構(gòu)可以在 AC 有效電源和 DC 的電池電源之 間產(chǎn)生可靠的無峰轉(zhuǎn)換。2044UPS/2045 外部電池替代了 2042/2043 和 2040/2087 兩種產(chǎn)品，2044UPS 自動給 2045 電池充電，電源從 AC 到電池和從電池到 AC 也是自動完成的。同時 2044UPS 還防止了 AC 有 效電源中的尖峰脈沖、瞬間暫停、頻率和相位的變化，也就是起到了凈化電源的作用。電源 面板的供電既可以從交流電源總線提供，也可以從 2044 UPS 控制器提供，UPS 控制器可以 對 AC 電源進(jìn)行調(diào)整和校正，并可以在交流總線電源失效時由備用電池 2045 提供能量，輸 出標(biāo)準(zhǔn)的交流電源供面板使用。2044 UPS 控制器可以在沒有 2045 備用電池的情況下獨(dú)立運(yùn)行，它內(nèi)部的電池可在 10A 電流的情況下提供 15 分鐘的電能，如果它與 2045 備用電池同時運(yùn)行，則它可以提供全部 地面系統(tǒng)正常運(yùn)行 59 分鐘的電能。通常 2044 UPS 控制器和 2045 備用電池提供以下設(shè)備電源 ● CPU ● 顯示器 ● 外部存儲設(shè)備 ● 主處理器單元 ● 主顯示處理單元（絞車面板）● 采集單元 ● 無線通訊系統(tǒng)五、地面采集硬件 ECLIPSS 系統(tǒng)是一個可增減的系統(tǒng)，它使用兩塊 CPU，CPU 的使用是有分工的，一個 作為顯示主機(jī)，一個作為處理主機(jī)。CPU2 總是配置成為顯示和繪圖。因?yàn)?EISA 繪圖卡只 連接 CPU2，盡管增強(qiáng)型系統(tǒng)有 2 塊 CPU。只是為了提高系統(tǒng)的時效性和安全性。典型的 配置是一個負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，一個負(fù)責(zé)繪圖顯示。在特殊情況下你可以配置任何一個 CPU 單 獨(dú)工作，但是只有 CPU2 有能力繪圖。在 ECLIPSS 系統(tǒng)中，采集機(jī)作為一個插板安裝在 5750 面板中，而在 ECLIPSSⅡ系統(tǒng)4中，采集機(jī)是一個獨(dú)立的面板，即 5753 主計(jì)算機(jī)和 5752 采集面板。主機(jī)是 HP 3600 計(jì)算 機(jī)，它擁有一塊 CPU 和兩塊圖形顯示卡，由于它只有一塊 CPU，所以只要求一個鍵盤和一 個鼠標(biāo)。繪圖是通過以太網(wǎng)驅(qū)動（HP Jet Direct）一個網(wǎng)絡(luò)繪圖儀適配器連接到繪圖儀來 完成的。使用多 CPU 和多處理器操作系統(tǒng)（UNIX）允許多個處理器同時運(yùn)行來完成任務(wù)。由于 每個 CPU 它自己是多任務(wù)的，任務(wù)分配器在同一時間只能把眾多任務(wù)中的一個分配給 CPU，同時必須保證在各個程序之間使用的公共數(shù)據(jù)的安全。六、總線類型 在 ECLIPS 系統(tǒng)中共有 4 種總線和一種網(wǎng)絡(luò)連接。以太網(wǎng)絡(luò)連接 對于標(biāo)準(zhǔn) ECLIPSS 系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由 CPUCPURAPA 組成。對于增強(qiáng)型 ECLIPSS 系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由 CPUCPURAPA、RAPB 組成。每一個連接有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。同時網(wǎng)絡(luò)提供了一個接口，能夠與其它的 ECLIPS 系統(tǒng)上連接，也能夠與其它的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上 連接，如 DOS、WINDOWS、LINUX 等操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在每個網(wǎng)絡(luò)連接電纜的末端必須有 一個 50 歐姆的平衡終端子。以太網(wǎng)對傳輸距離比較敏感，一般最大傳輸距離約為 180 米。SCSI 總線 ECLIPS 系統(tǒng)使用 SCSI 數(shù)據(jù)總線連接所有外圍設(shè)備驅(qū)動器，每一個計(jì)算機(jī)有一個 SCSI 總線與之連接，每一個設(shè)備有一個唯一的地址，SCSI 總線可以連接 7 個 SCSI 設(shè)備，SCSI0 即 到 SCSI6。SCSI 總線對長度要求比較嚴(yán)格，它的長度不得大于 6 米。RS232 總線 RS232 總線是一種計(jì)算機(jī)通用總線，RAP 實(shí)時采集處理計(jì)算機(jī)是通過 RS232 總線與絞車 顯示控制計(jì)算機(jī)相連接，兩個計(jì)算機(jī)之間通過 RS232 協(xié)議進(jìn)行通訊，傳送數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)范圍 內(nèi)，從顯示主機(jī)和處理主機(jī)傳送到 UPS 控制器的 SHUTDOWN 信號是通過 RS232 總線傳送的。另外，還有一條 RS232 總線連接主機(jī)算計(jì)和 RAP 實(shí)時采集計(jì)算機(jī)，用于固化 RAP 實(shí)時采集 機(jī)中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。RS485 總線 RS485 總線也是一種計(jì)算機(jī)的通用總線，它是建立在 RS232 總線上的一種總線，RS485 總線只在 ECLIPSS 和 ECLIPSⅡ系統(tǒng)中使用，5756DLCP 數(shù)字控制接線面板和 5750DAPS 或 5752 采集面板之間通訊使用了 RS485 總線。EIAS 總線 EIAS 總線也是一種計(jì)算機(jī)通用總線，它在 5750 DAPS 面板與繪圖儀卡之間的通訊使用。而在 5753 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡(luò)繪圖儀。為了使通訊穩(wěn)定可靠，在所有以上提到的總線的末端都必須加有終端子（如果通訊有問 題，首先應(yīng)該檢查終端子是否連接好）。如果不正確的使用終端子將導(dǎo)致不可預(yù)測的結(jié)果。第二節(jié) 5750DAPS 面板一、概述 5750DAPS 面板是一塊標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和處理面板，5750 機(jī)箱內(nèi)部采用的是 VME 總 線，基于惠普的 HP9000 系列 700 型工作站，原型是 743i 的 VME 總線板的計(jì)算機(jī)。DAPS 面板是 ECLIPSS 系統(tǒng)的心臟，在內(nèi)部包含了幾塊 PC 插板，兩塊 EISA 板，是繪 圖儀接口板，一塊信號分配板，主處理機(jī)控制內(nèi)部和外部的 SCSI 設(shè)備。在圖中你會看到這 些功能是如何組合在一起的。5標(biāo)準(zhǔn)的 ECLIPSS 系統(tǒng)中的一塊 DAPS 面板，內(nèi)有兩塊 HP743i 處理板，他們是互相獨(dú) 立的。在增強(qiáng)型 ECLIOSS 系統(tǒng)中包含兩塊 DAPS 面板,每一塊面板中有一塊 HP743i 處理 機(jī)，以下描述為標(biāo)準(zhǔn)型系統(tǒng)。DAPS 面板的電路組成： ● 兩塊相同的內(nèi)部供電電源 ● 兩塊（2）HP9000 系列的 700 型 743i VME 總線的計(jì)算機(jī)插板，每一塊計(jì)算機(jī) 板上裝有 128MB 的隨機(jī)存儲器?！?摩托羅拉的 VME162 板，實(shí)時采集處理板（RAP）板上有 512KB 的 SRAM，4MB 的 DRAM，4MB 的 FLISH 存儲器。● 電纜信號處理板（WPS）板由兩個 Ixthos LXD7232 數(shù)字信號處理器（DSP）板。（現(xiàn)在使用的是四塊 LXD7232 數(shù)字信號處理 DSP 板組成）● 信號分配板（SDB）。● UFOEISA 雙繪圖儀接口板?！?繪圖儀多路輸出板?！?編碼器信號處理（ESP）板。● EISA 可編程串行接口（PSI）適配器?！?狀態(tài)顯示板。● 內(nèi)部 SCSI 驅(qū)動器（硬盤、RWD 光驅(qū)、磁帶機(jī)等）。*遲后一些的版本安裝了 744i 型 CPU。增強(qiáng)型的系統(tǒng)在每一塊 DAPS 面板中只有一塊 HP CPU。圖 65750 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖10四通道 WSP 板D/AA/D 板 在每個 DSP 的前端是信號接口數(shù)摸轉(zhuǎn)換和摸數(shù)轉(zhuǎn)換板（D/AA/D）。這是由阿特拉斯設(shè) 計(jì)的，每一個 DSP 通道的輸入接口到 IXD7232 DSP 模塊之間都有一個 D/A 和 A/D。參看圖 11。每一個 D/A 由以下部分組成： ● 100MSPS，12 位 D/A 轉(zhuǎn)換器?！?16 KB 16位 FIFO 存儲器?！?可選擇的時鐘速率?！?可選擇的時鐘源?！?FIFO 的狀態(tài)中斷。每一個 A/D 由以下部分組成： ● 10MHZ，12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器?！?177。 伏差分輸入。● 16KB 16 位的 FOFO 存儲器?！?超范圍指示。● 可選擇的時鐘速率?！?可選擇的時鐘源。兩塊 WSP 的系統(tǒng)把兩塊 WSP 板分別安裝在 VME 總線的插槽 6 和插槽