无电缆测井中大批量数据存储与传输模块的实现

软件设计

软件设计分为两部分，主控单片机的程序设计和日历时钟电路中单片机的程序设计。

主控单片机程序包括一个主程序和两个中断服务子程序。中断服务程序包含T0中断服务子程序和串口中断服务子程序，其中，T0中断服务予程序只是设定一个中断标志，不做任何其他工作；串口中断服务予程序的主要工作是接收和发送数据。主程序控制整个模块的工作状态，数据存储与传输模块存在两种工作状态，即地面通信状态和井下测井状态，其中，地面通信状态就是在地面与主机相接，和主机之间进行通信，包括初始化(擦除闪存等)、刻度以及数据传输等；而进入井下测井状态后，主要工作是每隔0.5s收集一次井下仪器的测井数据，并将它写入闪存中。主程序框图如图3所示。

                                       图3 主控单片机软件流程

上电复位后，首先进行系统的初始化工作，随后查询主计算机是否发送命令，判断命令类型，根据相应的初始化命令、刻度命令、数据传输命令或者压力到达临界值命令，进行设置时间、 送刻度数据、传输测井数据或者进入测井状态等操作。

日历时钟的软件包含一个主程序和两个中断服务子程序(T０和串行通信)，T0中断服务程序主要是设置一个标志，主程序根据此标志进行时间累加，串行通信中断服务子程序主要任务是接收主控单片机的命令，并向主控单片机发送数据。上电后，先进行初始化，初始化后检查是否有T0中断，如果有，则进行时间累加，否则直接检测是否有M301命令，若有，处理命令，否则继续进行检测，命令主要包括初始化命令和传输时间值命令。

结 语

本系统的关键在于地面系统和井下仪器在时间上能够同步，这样就大大提高效率和方便性，实现了无电缆水平井测井，解决了水平井测井成本高的问题。

本系统使用了较少的硬件电路，较少的连线，充分使用了可编程逻辑器件和单片机的内部资源，达到了系统所需的功能和要求，提高了电路的可靠性和工作效率，成本和可维修性都大大高于分立逻辑器件设计模式。 在系统可靠性测试中，误差率在10-9以下。由于井下条件恶劣，因此井下仪器的器件需要选择高温器件。在实地测了多口水平井，取得理想结果。

目前，本系统已在胜利油田测井公司批量生产，在实际的油田测井中，工作稳定可靠，得到了用户单位的好评。