第一章 ECLIPS-5700 硬件系统 第一节 系统简介

一、ECLIPS 地面系统概述 ECIPLS-5700 数控测井地面系统是美国 ATLAS 公司 90 年代开发生产的新一代测井地面 数据采集系统。 该系统采用功能很强的工作站作为主机及高速数据通讯的 WTS 遥传系统。 软 件以多任务、多用户的 UNIX 操作系统为基础，大量采用现代图象处理显示技术。通过配备 阵列化、成像化及大信息量为特点的新一代井下仪器，实现以多参数采集 、多任务分时处 理为特点的实时测井数据采集、控制和处理。为客户提供常规和成像测井图件及记录数据， 并能完成井壁取心、射孔和测井数据的现场通讯传输及现场测井数据的初步分析处理等服 务。图 1.1.1 为 ECLIPS-S 型地面系统外观图。 ECLIPS5700 系统通过采用先进的数字数据采集技术和先进的图象显示技术来保证测井 数据的质量。其具有如下特点： 1、该系统记录的数据包括仪器的原始信号、经过刻度的工程值和处理后的数据。由于 记录了仪器的原始信号，所以出现刻度误差时可以用不同的参数重新处理测井资料。 2、刻度值和校验值全部都可显示出来，由操作员确认，超差数值会闪亮，引起操作员 的注意。 3、可采用多窗口显示核测井仪器所获得的能谱及声波类仪器所获得的波形。通过用户 控制这些窗口既可显示原始数据， 也可显示处理过的数据， 以便操作员进行实时测井数据的 质量控制。 4、可以在主要测井曲线上实时重叠显示重复曲线，以验证曲线的重复性。 5、实时绘制交会图，使操作员可以根据预期的模型验证测井响应的正确性。 6、实时环境校正，以消除测井质量控制过程中操作员的主观评估成分。 7、实时相似校正，以验证声波波形资料的完整性。 8、采用人员安全和数据保护系统。 9、通过采用高端的计算机技术及冗余设计简化数据采集和处理过程，缩短现场工作时 间并保证系统的可靠性。 ECLIPS 系统服务平台可用于全部以 WTS 方式传输和以传统的电缆遥测传输 （3508， 3506， 3504）的下井仪器。其主要服务项目包括：核磁共振测井（MREX） 、

数字声波测井（DAL） 、 微电阻率扫描成像测井 （STAR）井眼声波成像测井 、 （CBIL）交叉多极子阵列声波测井 、 （XMAC） 、 高分辨率感应测井（HDIL） 、数字能谱测井（DSL） 密度测井（ZDL） 、Z 、补偿中子测井（CN） 、 双侧向测井（DLL-S） 、薄层电阻率测井（TBRT）重复式电缆地层测试测井（FMT） 、六臂地层 倾角测井（HDIP） 、分扇区水泥胶结测井（SBT）及常规裸眼测井、套管井测井、工程测井系 列，并兼容所有的 CLS-3700 测井仪器。 ECLIPS5700 系统的硬件主要由下井仪器供电和下井仪器测井信号耦合、从井下采集数 据并发送命令到井下仪器的遥传子系统、 进行测井控制及数据计算和输入输出管理的主机部 分或地面采集系统以及系统供电和备用电源所构成。 现在使用的 ECLIPS 系统有几种组合，我们将介绍的是现在使用较为广泛的 ECLIPS-S 和 ECLIPS-SⅡ 系统。ECLIPS-S 系统有两个型号既标准系统和增强型系统，增强型系统实 际上就是两个标准系统连接在一起，即所有的面板都是双套的（除了 5712 绞车面板外） ，与 ECLIPS-S 标准系统没有什么差别。 二、 下井仪器供电和信号耦合 ECLIPS –S 数字控制的接线控制面板（5756 DLCP）提供了电源的分配和信号耦合。它 是由 ECLIPS 操作系统启动时自动配置服务的。换个说法是 5756DLCP 面板内部的继电器 和开关的位置是由测井服务表 OTC 根据测井仪器串的内容设置的。 但是操作工程师还必须 根据电缆连接配置的目的来设置前面板的几个开关， 这些开关的位置通过检测系统监测传给 -1-

操作系统。图 1.1.2 是 ECLIPS-S 系统供电线缆连接图

图 1.1.1 ECLIPS-S 地面系统

图 1.1.2 ECLIPS-S 供电线缆连接图 -2-

5756DLCP 面板控制着来自下井仪器和 5750 DASP 面板的信号的方向。 它把 5750 DASP 面板的数据送到下井仪器，把来自下井仪器的数据馈送到 5750 DASP 面板背后的信号分配 板(SDB)。 三、地面信号流程 在 ECLIPS 系统中所有的地面测量信号（深度、张力、磁记号、SP 自然电位） ，都是通 过地面接口板到 5750DASP 后背板的信号分配板(SDB)。 这些信号被耦合到 ESP 板 （编码器信 号处理板） ，在 ESP 板上被数字化，送给 RAP 板（实时采集处理板）用于深度码的处理。这 些信息以 RS232 的传输格式传送到 5712 绞车显示面板显示。ESP 板产生的深度间隔脉冲经 过 RAP 处理后产生中断驱动采集系统。 测井数据都是从 5756DLCP 面板的 LOGIN 送到 5750 DASP 面板的信号分配板 SDB， SDB 从 板馈送到 WSP 信号采集处理板， WSP 板中进行解码后通过 VME 总线送到实时采集处理板进 在 行处理。在 5750 系统中的 ESP、WSP、和 RAP 的插板在 ECLIPS-SⅡ系统的 5752 采集面板中 都能使用。 通过 RAP 处理这一步后， RAP 实时处理系统通过网络系统把数据送到主采集计算机。 实 时处理系统和主采集计算机是两个不同的系统。 标准的 ECLIPS-S 系统和增强型 ECLIPS-S 系统在地面信号处理方面有一点小的差别， 主要差别在于增强型系统有两个 DASP 面板，也就是说它有两个 ESP 板，而标准型的只有 一个 DASP 面板，即只有一个 ESP 板。因此，增强型可以在两个 DASP 面板中进行多事务 处理。

图 1.1.3 ECLIPS-S 地面信号流程图

四、备用电池和系统供电 UPS 控制器和 UPS 电池和在一起组成备用供电系统。其用途是提供一个稳定的 AC 电源 和在发电机失效时提供备用电源。 UNIX 操作系统要求在系统的有效电源突然失效时用于关闭操作系统，已避免突然掉电 对系统造成的损坏。同时也要

求备用电源系统有足够的能量，供给地面系统的主要部分，使 他们能够正常工作， 使下井仪器能够安全的提升到套管内 （因为在仪器上提过程中要监视深 -3-

度和张力，保证下井仪器安全的返回地面） ，这两项内容是在系统中使用 UPS 的主要目的。 UPS 主要由三部分组成：一部分是 AC 充电；一部分是逆变部分；一部分是备用电池。 AC 充电部分是将 AC 电源转换成 DC 电源，并提供足够的 DC 电流保证备用电池的充电和 逆变部分的输出负荷。逆变部分是将 DC 电压转换成 AC 电压输出，它需要 AC 充电部分和

图 1.1.4 UPS 组成连接图

电池提供直流电流来维持输出电压。 这种结构可以在 AC 有效电源和 DC 的电池电源之 间产生可靠的无峰转换。 2044UPS/2045 外部电池替代了 2042/2043 和 2040/2087 两种产品， 2044UPS 自动给 2045 电池充电，电源从 AC 到电池和从电池到 AC 也是自动完成的。同时 2044UPS 还防止了 AC 有 效电源中的尖峰脉冲、瞬间暂停、频率和相位的变化，也就是起到了净化电源的作用。电源 面板的供电既可以从交流电源总线提供，也可以从 2044 UPS 控制器提供，UPS 控制器可以 对 AC 电源进行调整和校正，并可以在交流总线电源失效时由备用电池 2045 提供能量，输 出标准的交流电源供面板使用。 2044 UPS 控制器可以在没有 2045 备用电池的情况下独立运行，它内部的电池可在 10A 电流的情况下提供 15 分钟的电能，如果它与 2045 备用电池同时运行，则它可以提供全部 地面系统正常运行 59 分钟的电能。 通常 2044 UPS 控制器和 2045 备用电池提供以下设备电源 ● CPU ● 显示器 ● 外部存储设备 ● 主处理器单元 ● 主显示处理单元（绞车面板） ● 采集单元 ● 无线通讯系统 五、地面采集硬件 ECLIPS-S 系统是一个可增减的系统，它使用两块 CPU，CPU 的使用是有分工的，一个 作为显示主机，一个作为处理主机。CPU2 总是配置成为显示和绘图。因为 EISA 绘图卡只 连接 CPU2 ，尽管增强

型系统有 2 块 CPU。只是为了提高系统的时效性和安全性。典型的 配置是一个负责数据处理，一个负责绘图显示。在特殊情况下你可以配置任何一个 CPU 单 独工作，但是只有 CPU2 有能力绘图。 在 ECLIPS-S 系统中，采集机作为一个插板安装在 5750 面板中， 而在 ECLIPS-SⅡ系统 -4-

中，采集机是一个独立的面板，即 5753 主计算机和 5752 采集面板。主机是 HP 3600 计算 机，它拥有一块 CPU 和两块图形显示卡，由于它只有一块 CPU，所以只要求一个键盘和一 个鼠标。绘图是通过以太网驱动 （HP Jet Direct ）一个网络绘图仪适配器连接到绘图仪来 完成的。 使用多 CPU 和多处理器操作系统（UNIX）允许多个处理器同时运行来完成任务。由于 每个 CPU 它自己是多任务的，任务分配器在同一时间只能把众多任务中的一个分配给 CPU，同时必须保证在各个程序之间使用的公共数据的安全。 六、总线类型 在 ECLIPS 系统中共有 4 种总线和一种网络连接。 1、以太网络连接 对于标准 ECLIPS-S 系统，网络系统是由 CPU1、CPU2、RAPA 组成。对于增强型 ECLIPS-S 系统，网络系统是由 CPU1、CPU2、RAPA、RAPB 组成。每一个连接有一个唯一的网络地址。 同时网络提供了一个接口，能够与其它的 ECLIPS 系统上连接，也能够与其它的网络系统上 连接，如 DOS、WINDOWS、LINUX 等操作系统的网络系统。在每个网络连接电缆的末端必须有 一个 50 欧姆的平衡终端子。以太网对传输距离比较敏感，一般最大传输距离约为 180 米。 2、SCSI 总线 ECLIPS 系统使用 SCSI 数据总线连接所有外围设备驱动器，每一个计算机有一个 SCSI 总线与之连接， 每一个设备有一个唯一的地址， SCSI 总线可以连接 7 个 SCSI 设备， SCSI0 即 到 SCSI6。SCSI 总线对长度要求比较严格，它的长度不得大于 6 米。 3、RS232 总线 RS232 总线是一种计算机通用总线，RAP 实时采集处理计算机是通过 RS232 总线与绞车 显示控制计算机相连接，两个计算机之间通过 RS232 协议进行通讯，传送数据。在系统范围 内，从显示主机和处理主机传送到 UPS 控制器的 SHUTDOWN 信号是通过 RS232 总线传送的。 另外，还有一条 RS232 总线连接主机算计和 RAP 实时采集计算机，用于固化 RAP 实时采集 机中的操作系统和应用程序。 4、RS485 总线 RS485 总线也是一种计算机的通用总线，它是建立在 RS232 总线上的一种总线，RS485 总线只在 ECLIPS-S 和 ECLIPS-Ⅱ系统中使用，5756DLCP 数字

控制接线面板和 5750DAPS 或 5752 采集面板之间通讯使用了 RS485 总线。 5、EIAS 总线 EIAS 总线也是一种计算机通用总线，它在 5750 DAPS 面板与绘图仪卡之间的通讯使用。 而在 5753 计算机系统中使用网络绘图仪。 为了使通讯稳定可靠， 在所有以上提到的总线的末端都必须加有终端子 （如果通讯有问 题，首先应该检查终端子是否连接好） 。如果不正确的使用终端子将导致不可预测的结果。

第二节 5750DAPS 面板

一、概述 5750DAPS 面板是一块标准的数据采集和处理面板，5750 机箱内部采用的是 VME 总 线，基于惠普的 HP-9000 系列 700 型工作站，原型是 743i 的 VME 总线板的计算机。 DAPS 面板是 ECLIPS-S 系统的心脏，在内部包含了几块 PC 插板，两块 EISA 板，是绘 图仪接口板，一块信号分配板，主处理机控制内部和外部的 SCSI 设备。在图中你会看到这 些功能是如何组合在一起的。 -5-

标准的 ECLIPS-S 系统中的一块 DAPS 面板，内有两块 HP-743i 处理板，他们是互相独 立的。在增强型 ECLIOS-S 系统中包含两块 DAPS 面板,每一块面板中有一块 HP-743i 处理 机 ，以下描述为标准型系统。 DAPS 面板的电路组成： ● 两块相同的内部供电电源 ● 两块（2）HP-9000 系列的 700 型 743i VME 总线的计算机插板，每一块计算机 板上装有 128MB 的随机存储器。 ● 摩托罗拉的 VME162 板， 实时采集处理板 （RAP） 板上有 512KB 的 SRAM， 4MB 的 DRAM，4MB 的 FLISH 存储器。 ● 电缆信号处理板（WPS）板由两个 Ixthos LXD7232 数字信号处理器（DSP）板 。 （现在使用的是四块 LXD7232 数字信号处理 DSP 板组成） ● 信号分配板（SDB） 。 ● UFO-EISA 双绘图仪接口板。 ● 绘图仪多路输出板。 ● 编码器信号处理（ESP）板。 ● X.25-HP EISA 可编程串行接口（PSI）适配器。 ● 状态显示板。 ● 内部 SCSI 驱动器（硬盘、RWD 光驱、磁带机等） 。 *迟后一些的版本安装了 744i 型 CPU。增强型的系统在每一块 DAPS 面板中只有一块 HP CPU。

图 1.2.1 65750 内部结构图 - -

二、供电电源 惠普 HP 748i 型主机架包含两块耐用型电源。两块电源在型式上是一样的，下电源用于 VME 总线的插槽 1、2，4 个 EISA 插槽和内部的 SCSI 驱动器。上电源用于 VNE 总线的插 槽 3 到插槽 8，参考下面的结构方块图。 还有第三块电源没有显示出来，它被安装在 DAPS 面板的最底部，这个电源被用于信 号分配板 （SDB） 的供电。 通过二级管也可以为连接在接口板上的深度编码器和张力计供电。 电源的输出为 ±12V 和+5V。 三、HP 743i 型 VME 总线计算机板 HP-9000 系列的 743i/100 VME 总线计算机板使用了一块 PA-RISC 7100LC 型的 CPU，它 运行主频为 100MHZ，操作系统使用 HP-UX 9.05 或更新的版本。 在 HP-PA 工作站的每一个 VME 总线插槽内的计算机板都拥有自己所需要的 I/O 接口， 每 一个 743i 型的计算机板有自己的 128MBRAM，和软件运行所要求的完整的硬件电路支持 VME 总线，I/O，图形显示控制器。 当开始从硬盘驱动器上运行 ECLIPS 软件时， 配置文件就被下载到这些计算机板上运行。 因此， 在这些计算机板上就有决定程序功能的软件配置表和任务表。 这些任务包括数据采集、 数据处理、数据存储和绘图，在 UNIX 操作系统任务调度器的调度下有序地进行。 这个计算机板的一些其它特征 ● 存储器---743i 型计算机板使用的是 60ns 基于 TSOP 的存储器板， 在每一块 743i 计算机板上有两块 64MB 的存储器板，共 128MB 的存储器。 ● 系统图形显示卡---在每一块计算机板上安装了一块能支持 1280*1024 显示分辨 率的图形显示卡。 ● 在计算机板上的接口---HP 并口、SCSI（AUI） 、PS/2（键盘和鼠标两个口） 、标准

图 1.2.2 5750 供电电源图

图 1.2.3 HP743i 计算机板

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的 RS232 串口两个（串口 1 用于控制 UPS 控制器，串口 2 用于下载采集机的程序） 、音频输 出（Audio）口一个、SCSI RWD 驱动口一个、SCSI 磁带机驱动口一个。 注意： 不论如何配置 5750DAPS 工作站系统， VME 总线插槽 1 上的 743i 计算机板为主计算机 在 板（CPU2） ，在标准系统中插在 VME 总线插槽 3 的计算机板为辅助处理计算机板（CPU1） 。 图 1.2.3 为计算机板的主要结构，包括各个连接头的功能。 观看计算机板前面的插座， 标有系统使用的各种功能。 通常音频插座没有连接音频输入， 因此， 没有使用音频输入功能， 只从扬声器插孔连接了一个安装在键盘合中的小扬声器作为 音频输出。 复位开关是一个上下两置的钮扣式开关， 在下面是软件重新启动系统。 在上面位置是硬 件复位重新启动系统，这个复位信号在 VME 总线上产生。这个开关的功能对于在 DAPS 前面 扳的按钮开关是无效的。 SCSI 接口插座支持系统中 7 个 SCSI 设备，由于在系统中有两块计算机板，两块计算机 板的 SCSI 总线是互相独立的。 同时支持外部 SCSI 设备， 这些设备通过电缆连接到多介质存 储面板 5755 中。 标有 LAN 记号的插座是以太网线插座，一个（AUI）接口通过（MAU）连接器可以连接到 支持以太网的任何系统上， 他被安装在 DAPS 面板的顶部。 有三个 MAU 连接器,其中有两个与 743i 计算机插板相连,另一个于 RAP 插板相连接。 Video 输出插座与一个显示器相连接，由于有两块计算机板，有两个 Video 输出口，每 一块计算机板支持一个显示器。 在每个计算机板上有两个 RS232 串连接口，串口 1 连接到 UPS 控制器用于关闭系统电 源，串口 2 连接到 RAP 的控制台接口，用于升级或重写 RAP 的程序。对 RAP 板的操作必须 在 XWINDOWS 窗口打开的情况下进行。 鼠标接口用于连接鼠标，键盘接口用于连接键盘，在系统中有两块计算机板，因此有两 个鼠标接口和两个键盘接口，既配置两个鼠标和两个键盘。 在 743i 计算机板上的 BOOT ROM，他的功能是运行自己的诊断测试程序，对板上的主 要电路进行诊断测试，如果系统硬件存在问题，则红色（RED）的系统故障指示灯

会点亮， 绿色的（LED）将指示出存在的问题。图 1.2.4 为 HP743i 计算机板的功能方框图

图 1.2.4 HP743i 功能方框图 -8-

四、实时采集处理板（ RAP） 实时采集处理板 （RAP） 是遵循摩托罗拉 MVME162 总线协议的前置采集板， ECLIPS 与 系统中早期使用的 MVME147 插板类似。 MVME162 板是基于 MC68040 微处理器构建的， 它的主频为 32MHZ， 拥有 16MB DRAM 的内存，两个通用串口，四个 DMA 通道和 10MHZ 的以太网卡接口。图 1.2.5 使用图解的

图 1.2.5 RAP 板

方式说明了 RAP 板上关键元件的位置，特别是连接插头的位置。 RAP 板通过 VME 总线与其它的 VME 总线上的资源进行通讯。 RAP 同时也通过 IP-ADIO 板控制信号分配板。RAP 板是 RS485 总线的主控制计算机，图 1.2.6 是两个附加板 IP-ADIO 的结构图。

图 1.2.6 IP-ADIO 结构图。

完成初始化配置是通过同时按下 Abort 和 Reset 键进入 Debug 程序来完成的。另外在电 -9-

路板上电的时候，激活 RESET 开关也有同样的效果；他可以擦除存储器并且初始化。Abort 开关终止正在执行的任务，并且指示没有激活的区域。 PSOS+是一个商用软件，作为实时操作系统安装在 RAP 中，允许贝克阿特拉斯的实时 采集软件在这个实时操作系统上运行。 MVME162 板的详细描述摩托罗拉关于 MVME162 安装指南的第一部分厂商的支持文 件和参看制造装配过程。 注意 一般情况下 RAP 板安装在 MVME162 总线插槽的第四槽。如果不安装在插槽 4 中需要 更改在总线背面的以太网络连接插头的位置。 由图 1.2.6 可以看出有两块工业级标准的电路模块安装在 RAP 板上，一块的硬件是 （IP-Serial） 支持两个附加的通用串口。 ， 另一块的硬件是 （IP-ADIO） 他包含有 A/D 和 D/A ， 通道，而且它能支持多种输入和输出。 IP-Serial 提供了两个通道的高速串口通讯，一个是 RS232-D 另一个是 RS485。通过电 缆从 J5 连接到信号分配板的 J101 从 SDB 信号分配通过 J13 输出，用于在 5712 绞车显示面 板上显示测井参数。可多点连接的 RS485 总线通过 J14 输出到不同的面板，起到监视控制 功能，这些功能包括设置 DLCP 缆芯控制面板的继电器，从 5711 模拟器面板选择信号源， 控制 UPS 控制器， 控制 AC 交流面板和 DC 直流面板的供电等。 在将来软件完善后的 ECLIPS 测井系统中有 7 个终端使用 RS485 总线。 双 IP-ADIO 是由用于仪器控制的数字输入和输出、模拟输入和输出组成的。有 16 个模 拟通道，可输入对地的信号输入，可以用于差分信号输入，也可以使用两种信号混合输入。 有两个抗脉冲干扰的模拟输出通道， 独立支持三个不同的输出范围。 现在没有使用这些模拟 输入和输出，但他保留了这些接口用于将来的信号输入和输出。最多可有 68 根数据线用于 输入和输出， 这取决于用户对这些数据线的配置， 这些数据线大多数用于控制信号连接到信 号分配板 SDB。选择接收、发送。选择增益，设置多路选择开关等。 五、电缆信号处理板（WSP） 1、P/N 164224-001 和 164224-002 注意：部件号为 164224-001 和 164224-002 版本用于 5750BA，5750CA，5750EA，5750FA，

5750FC。 电缆信号处理板是由两个 IXTHOS IXD7232 数字信号处理器（DSP）组成。每个板有两 个 DSP 通道，在系统中有两块 WSP 板，共有 4 个 DSP 通道。 （现在使用的 WSP 板在一块 板上安装了 4 块 DSP 处理器， 既一块板有 4 个 DSP 通道）使用的是 ANALOG 的 ADSP-21020 。 DSP 数字信号处理心片。每一个 DSP 通道都可以对基于慢彻斯特码的遥测系统和各种模拟 量进行编码和译码。 每一个 DSP 处理器拥有他自己的 IXI I/O 端口，另外有独立的 512KB 的数据存储器 SRAM（128K X 32）卡和 192KB 的程序存储 SRAM（32K X 48）卡。ADSP-21020 使用的是 改进型哈佛结构的总线。WSP 板的每个 DSP 处理器的最高传送速率为 100MB。WSP 板的结构 和外观图参看图 1.2.7 在 RAP 板和 WSP 板之间通过 VME 总线建立了一个专用的协议，用于数据的采集、增 益控制、信号传输等。 2、P/N184718-000 注意： P/N184718-000 版本只用于 5750BB，5750CB，5750DB，5750FB，5750BC，5750CC， 5750DC 和 5750FD 系统。 电缆信号处理板（WSP）由 4 块 SHARC ADSP-2106x 数字信号处理器（DSP）组成， - 10 -

由控制程序把他分成两组， 每两个一组。 每个 ADSP-2106x 数字信号处理芯片包含一个 DSP 通道，在一块 WSP 板上共有 4 个 DSP 通道。使用 SHARC 数字信号处理器 ADSP-2106x 的 DSP 通道可以对基于慢彻斯特码的谣传系统和个种不同的模拟量进行编码译码。

图 1.2.7 双通道 WSP 板

在每一个 DSP 内部有巨大的双端口内存和独立的 I/O 端口，另外在内部还有 4MB 的随 即存储器，一个 32 位的外部 I/O 总线。这个芯片在一个外部时钟周期内可以完成读取一个 外部数据， 另外还可以同时完成两个内部程序指令和一个内部数据存取。 所有存储器中的程 序和数据完全和 ADSP-21020 一样使用改进型的哈佛结构。 ADSP-2106x 的每一个 DSP 芯片的最高数据传送率都可达到 100MB/S，每一块 WSP 板 的最高数据传送率可达到 400MB/S。 图 1.2.8 是 4 通道 WSP 板的安装结构简图。

图 1.2.811 - 四通道 WSP 板

3、D/A-A/D 板 在每个 DSP 的前端是信号接口数摸转换和摸数转换板（D/A-A/D） 。这是由阿特拉斯设 计的，每一个 DSP 通道的输入接口到 IXD7232 DSP 模块之间都有一个 D/A 和 A/D。参看图 11。 每一个 D/A 由以下部分组成： ● 100MSPS，12 位 D/A 转换器。 ● 16 KB 16-位 FIFO 存储器。 ● 可选择的时钟速率。 ● 可选择的时钟源。 ● FIFO 的状态中断。 每一个 A/D 由以下部分组成： ● 10MHZ，12 位 A/D 转换器。 ● ±1.0 伏差分输入。 ● 16KB 16 位的 FOFO 存储器。 ● 超范围指示。 ● 可选择的时钟速率。 ● 可选择的时钟源。 两块 WSP 的系统把两块 WSP 板分别安装在 VME 总线的插槽 6 和插槽 7。 六、信号分配板（SDB） 信号分配板安装在 5750DAPS 面板的背后，是一个多用途可由软件配置的硬件接口板， 通过该板把线路控制面板 DLCP 的信号连接到 5750DAPS 面板。SDB 板安装有多路选择开 关，在软件的控制下，连接 WSP 板上的 DSP 通道的任何一个输入或输出到 DLCP 面板的相 应的输入或输出端。 采集软件在 MVEE162 总线的 RAP 板上运行， 通过 IP-ADIO 板的 I/O 线控制 SDB 信号 分配板的多路选择器，因此采集软件可以把来自电缆的任何一个信号分配给任何一个 DSP 通道。 这个板的另外的功能还包含通过控制放大器的增益来控制模拟信号的幅度。 同时这个板 还完成把信号通过多路选择器送到示波器输出。 下面是外部面板的连接线描述： 通过 DLCP 面板连接缆芯信号。 J7 Log Line In J8 Log Expansion 非标准的特殊功能的设备的接口。 J9 External Panel 连接 FMT 面板的信号或类似的设备，既已经经过处理的电缆信 号。 J10 Encoder 连接系统接口板，监视编码器信号。 J11 Tension/MMD 连接系统接口板，监视电缆张力和 MMD 电缆磁记号。 J12 Scope 馈送信号到显示示波器。 J13 5712 使用 RS232 总线与绞车显示面板通讯，显示测井系统参数。 J14 5756 通过 RS485 总线连接 DLCP 缆芯分配面板，用于控制和监视继 电器，监视各个开关的设置。 七、UFO-EISA 双绘图仪接口和绘图仪分配板 UFO-EISA 双绘图仪接口板，安装在 HP 748i 机箱的 EISA

插槽#1 中，与 5701QA 使用 的是相同的电路板（BA#248200-000） ，跳线内容参看阿特拉斯图集 149730-000。 50 芯的带状电缆从 UFO 板的输出端口连接到绘图仪分配板。 绘图仪分配板的电源是通 - 12 -

过带状电缆提供的。UFO 板到两个灰度绘图仪的接口板是由阿特拉斯设计制造的。绘图仪 分配板安装在 5750DAPS 机箱的底部，在 DAPS 面板的背后有 4 个绘图仪的连接插座连接 到绘图仪分配板上，通过外部电缆从绘图仪分配板连接到灰度绘图仪 3797，在绘图仪分配 板上保留了两个插座可以连接热敏绘图仪 3791 和 5725 彩色绘图仪。 八、节编码器信号处理板（ESP） 编码器信号处理板(ESP)由 ADSP-2111 数字信号处理器（DSP）及外围电路构成，对编 码器信号的采样率为 100KHZ，并计算编码器的脉冲数和脉冲速率。脉冲数和脉冲速率通过 VME 总线传送到 MVWE162 RAP 板。在 RAP 板中计算深度和速度值。 ESP 板还有 4 个 A/D 模数转换通道和两个数模 D/A 通道，它是基于 Analog 公司的 A/D7247 设计。用于处理电缆张力和电缆磁性记号，套管接箍信号。 ESP 板输出以下信号： 模拟信号 --远程张力信号。 --A(1)备用通道 TBD。 --张力测试信号。 --超张力信号。 模拟信号 --编码器信号的校正脉冲（A&B 项） 。 --编码器信号的非校正脉冲（A&B 项） 。 --串口 RS485 接口。 另外，下面给出的信号能够通过 ECLIPS-S 系统发送到信号分配板（SDB）上，在安装 在机柜上的示波器上显示。 通道 1： ● 编码器 1 信号 A ● 编码器 2 信号 B ● 编码器 1 信号 Z ● 校正信号 A ● 非校正信号 A ● MMD 输入信号 ● 电缆张力输入信号 ● CCL 输入信号 通道 2： ● 编码器 1 信号 B ● 编码器 2 信号 B ● 编码器 2 信号 Z ● 校正信号 B ● 非校正信号 B ● BMS ● SMPL ● DACB ESP 板接收模拟信号使用 Analog 公司的 AD620 仪表放大器，在滤波之前使用 AD7874A/D 转换器进行数字化，模拟输出在 ESP 板上进行滤波。 编码器信号接收由线性差分驱动器接收， 输出分为校正和非校正编码器信号， ESP 板通 过缓冲后输出，ESP 板一般安装在 VME 总线插槽 5。 九、X.25 HP EISA 可编程串口（PSI）适配器 HP 可编程适配器（PSI）是主计算机（743i）与 X.25 设备的接口，PSI 适配器安装在 - 13 -

EISA 总线的插槽 2 中，是一个 32 位的直接存储器（DMA）存取设备或是一个 EISA 总线的 从属设备。这个 EISA PSI 适配器是一个可编程与 X..25 的协议是从主机上下载到板上的存 储器中的。 EISA PSI 适配器的功能： ● 一个 62 针的连接插座，配属于 RS 232-C 或 V.35 接口。 ● 一个 32 位的 EISA DMA 插座，可以通过电缆与 DMA 设备进行数据传送。 ● 一个 16 位的从属于 EISA 的 I/O 口。 ● 32 位从属 EISA 的存储器。 在 EISA PSI 适配器中没有开关和跳线，适配器的全部设置由软件完成。 关于 EISA PSI 可编程适配器更详细的说明请参照厂商提供的安装和维修保养手册。在 通常的运行中不需要 X.25 适配器，只有通过卫星作远程 X.25 协议传输时才需要运行 X.25 协议。 十、状态显示板 5750DAPS 面板的状态显示板设有特殊的电路， 它可以指示出面板运行过程中的一些状 态，这个板安装在 5750 前面板的内部。 电缆 B181904-00 连接状态显示板的 J3 连接到 ESP 编码器信号处理板的 J2。连接 Fail 信号和 ESP 板的复位信号到状态显示板，同时也通过这个电缆提供±12V 电源。 电缆 B181905-000 连接状态显示板 J1 到 MVME162 RAP 板的 J4。 RAP 板的运行状态信 同时还提供了 RAP 板的 Abort 开关和 Reset 开关连接到 号通过这条电缆连接到状态显示板。 前面板，操作工程师可以在前面板对 RAP 板进行操作。在前面板上有多个 LED 指示器，它 们分别指示：Fail、Stat、Run、SCSI、LAN、SCON 和 VME 的工作状态。 十一、内部 SCSI 设备 在 5750 DAPS 面板机箱内的顶部安装了 SCSI 总线的外存储设备， 由下电源对这些设备 供电，SCSI 磁盘最多可以按装 4 块。在 5750 中的 SCSI 设备的配置 1、 标准配置： ● 一块 9GB HP 硬盘驱动器 （SCSI 5 数据） ● 一块 9GB HP 硬盘驱动器 （SCSI 6 系统） ● 一个 HP 数字磁带机 DAT ● 一个 HP SCSI 软盘驱动器 2、 增强型配置： “A”系统与标准型配置相同 “B”系统 ● 一块 9GB HP 硬盘驱动器 （SCSI 5 数据） ● 一块 9GB HP 硬盘驱动器 （SCSI 6 系统） ● 一个 HP 数字磁带机 DAT ● 一个东芝的 XM350IB 的

CD-ROM 驱动器 外部的连接插座 J25 用于连接任何要求的外部 SCSI 设备

第三节 5752XB 数据采集面板

一、5752XB 面板介绍 5752XB 数据采集面板设计成为独立的采集面板，它是用在 ECLIPS SII 系统中，面板是 9 个插槽的 VME 总线机箱，安装三块基于 VME 总线的插板（RAP、WSP、ESP） ，一块信 号分配板（SDB） ，用于与 5756 或 5716 缆芯控制面板的接口，以及一些外部设备的接口。 - 14 -

使用 110V AC 转换成+5V 和±12V 电源给面板供电。 在 AC 电源插座和电源开关之间有抗工业脉冲干扰滤波电路。 所有在信号分配板和 VME 插板之间的信号电缆都有抗干扰保护和电源保护。AC 电源线单独沿面板底部右边沿设置。 AC 电源的负荷： 5752XB 面板应当使用 UPS 供电， 在大多数的情况下， UPS 为 5753XA 计算机、5752XB 数据采集、5754XD 显示器提供电源，如果这些面板的电源开关都在开的 状态时，打开 UPS 控制器电源开关的瞬间 UPS 控制器会报警。5752XB 的瞬间电流可达到 14 安培。 5752XB 面板设计的比较小，它可以安装在 5754XD 平板显示器的背后，使用特殊的锁 紧装置将 5752XB 面板固定在 5754XD 显示器的背后。前面板上设计了一个小门，可以观察 LED 的各种指示和设置安装在 VME 插板上的 Abort、Reset 开关。插拔 VME 卡时，先打开 显示器，在打开 5752XB 的前面板，然后可以插拔 VME 卡。 5752XB 数据采集面板标准设置安装了三块基于 VME 总线的插板，有摩托罗拉的 MVME162PA-344E,安装在 0 插槽， 用于 VME 总线控制和与 ECLIPS-SII CPU 之间的微处理 器接口， 它使用的 CPU 是摩托罗拉的实时处理器 RAP CPU。 摩托罗拉的 MVME 162PA-344E 板的设置在这本手册中可以查到。 这块摩托罗拉的板安装了两个工业级的标准子板， 一个是 IP-Serial 板，一个是 IP-ADIO 板。这两块板需要根据运行的优先级设置跳线。 编码器信号处理板，ESP 板。安装在 VME 总线插槽 2 中，采样编码器信号，完成编码器脉 冲计数，计算脉冲速率。用于确定测井的方向、速度、深度和采集中断率。ESP 板也完成总 张力、差分张力和电缆磁性记号的采集。 IXTHOS Quad 处理卡（IXZ4）安装 4 块 DSP 数字信号处理器，每块 DSP 为一个 DSP 通道，每个 DSP 通道有它自己的输入和输出通道。它安装在 VME 总线的插槽 4 中。IXZ4 板的版本必须是 C 4-9。这个信息在 IXZ4 板的系列号的下面标出。 注 意 ： IXTHOS ,IXZ4 板 C 4-9 版 本 的 部 件 号 位 F184718-000 ， 必 须 用 在 摩 托 罗 拉 MVME162PA-344E 板上，部件号位 A10075501。 信号分配

板（SDB） ，提供了 5752XB 面板所使用的所有类型信号的接口。SDB 板安装 在 5752XB 面板的后背板上。 5752XB 支持单一的 SCSI 软盘驱动器，驱动器安装在前面板的右上角，软盘驱动器只 使用 5752XB 的电源供电， SCSI 总线单独从其它面板连接到 5752XB 面板。 5752XB 面板 在 的后面板上安装了两个 SCSI 插座，用于与 5753XA 计算机的 SCSI 总线连接。 5752XB 面板安装了一块 MegaPAC MP3-73503 电源模块， 它可以提供+5V、 +12V、 -12V DC 电源用于 5752XB 面板。电源有过压、过流和超温度保护电路，用于保护 5752XB 面板 的电路。详细说明请参考 MP3-73503 厂商提供的维修保养手册。 二、5752XB 电路描述 1、实时采集处理板(RAP) 实 时 采 集 处 理 板 （ RAP ） 是 基 于 摩 托 罗 拉 的 MVME162PA-344E 板 实 现 的 。 MVME162PA-344E 板类似于用于 5750 的摩托罗拉的 MVME162-022 板。 MVME162PA-344E 板是基于 MC68040 微处理器制作的，运行频率为 32MHZ，拥有 16MB SDRAM 存储器，2 个串联 I/O 口，4 个 DMA IP 通道和 10MB 的以太网接口。在 1000000471 这本维修手册中有下载 RAP 的操作系统内核下载、初始化设置有详细说明，同 时有部件号 A10075501 的实时采集板， MVME162PA-344E RAP 板的制作安装过程。 即 RAP 板的输入和输出接口，包括 VME 总线接口的特征是两个串口，6 个定时器，一个看门狗电 路，4MB 程序存储器，另外还有一个 IP-Serial 和 IP-ADIO 两个功能块安装在板上，在 RAP 板的前面板上还装有 RESET 和 ABORT 的按钮开关。 RAP 板上使用的后备电池。在板上的 SRAM 使用松下公司的 CR2032 型纽扣锂电池， - 15 -

电池安装在电池座上，容易拆下和更换。 第二块电池板由 M4T28 RAM 和时钟芯片组成。 这块电池板提供时间和日期，有振荡器，石英晶体，电源失效检测和存储器写保护，8KB 的 RAM 和电池封装在一个 28 脚的模块中。 参考 VME 总线控制器的安装和使用手册 4-9 页。 在案 5752XB 面板内的摩托罗拉的 MVME162PA-344E 板必须配置成为 VME 总线控制器。 这个功能由跳线 J1 的 1、2 脚短路确定。 RAP CPU 的操作系统是 PSOS+。这个操作系统允许贝克阿特拉斯在 RAP CPU 的采集 软件加载和运行。 IP-Serial 板所包含的硬件支持两个另外增加的串联接口， IP-ADIO 硬件接口连接 A/D 或 D/A 和多路 I/O 输入输出线。在图 10000004716 中列出了这两块工业级模块的跳线设置。 IP-Serial 板有两个高性能的串行通讯通道， 一个是 RS232 而另一个是 RS485。 通过电缆 从 J5 连接到信号分配板的 J101。 RS232 从信号分配板的 J13 输出， 用于在绞车显示面板 5712 上显示一些测井参数。多结点的 RS485 总线从 J14 输出，首先去监视、控制和设置 5756 缆 芯控制面板的开关和继电器。RS485 总线的末端要求接有总线终端子。 双宽度 IP-ADIO 板由模拟输入输出（A/D D/A）和大量的用于控制的输入输出线组成。 有 16 个模拟输入 A/D 通道，每个通道都可以用于单端输入或差分输入或组合输入。有两个 数模 D/A 通道，它们分别单独支持三种不同范围的输出。目前，在设备中没有使用这些模 拟输入和输出，但是保留了这些接口作为设备升级或第三方信号使用。最多可以有 68 条有 效的输入或输出线，这取决于用户对这些 I/O 线的配置。这些线多数用于信号分配板对信号 的连通控制。这些 I/O 线用于选择信号的接收还是发送、选择放大器的增益、设置多路选择 开关等任务。

图 1.3.1 MVME162PA-344E 结构图

注意：安装在 IP 板上的这些芯片特别要求与 MVME162PA-344E RAP CPU 有兼容性。 IP-SERIAL IP-ADIO 2、信号分配板（SDB） 安装在 5752XB 面板后背板上的信号分配板(SDB)，部件号：F160519-000，它是软件配 置的硬件接口，可以减少来自缆芯控制面板来的信号引线。SDB 板安装了输入输出多路选 - 16 -

择开关，在软件的控制下连接在 IXZ4 板上的 DSP 输入输出通道到缆芯控制面板（LCP）的 相应的输入输出通道。 在 MVME162PA-344E RAP 板上运行的采集软件通过 IP-ADIO 的 I/O 线控制安装在 SDB 板上的多路选择开关， 在通常的情况下采集软件可以把任何一个缆芯来的信号分配给任何一 个 DSP 通道。 另外在 SDB 板上还可以通过控制放大器的增益来控制信号的幅度。在这个板上还通过 多路技术把信号分配到示波器上。 在信号分配板上的外部连接插座说明如下： J7 Log Line 从 5752XB 面板连接到 LCP 面板，传送测井命令和数据。 J8 Log Expansion 扩展测井数据接口，用于将来或第三方信号使用。 J9 External Panel 用于连接向 FMT 面板或类似面板来的经过处理的测井信号。 J10 Encoder 连接编码器脉冲信号到编码器信号处理板。 J11 Tension/MMD 连接张力信号和电缆磁性记号信号到编码器信号处理板。 J12 Scope Output 连接信号到示波器去显示。 J13 5712 RS232 串口连接线到 5712 绞车显示面板显示测井参数。 J14 5765 通过 RS485 总线与 5756 缆芯控制面板进行通讯。

第四节 5753XA HP C3600 PA RISC 计算机

5753XA 是一个 HP C3600 的工作站，下面简单一下描述计算机的硬件和操作系统： 处理器 PA8600，PA-RISC 时钟频率 552MHz 主存储器 512MB(120MB SDRAM)，最多支持 8GB，8 个存储器插槽。 PCI 总线插槽 插槽 1 64 位，5.0 V，33MHz。 插槽 2 64 位，3.0 V，66MHz，主图形显示卡插槽。 插槽 3 64 位，5.0 V，33MHz。 插槽 4 64 位，3.0 V，66MHz，辅助图形显示卡插槽。 插槽 5 32 位，5.0 V，33MHz。 插槽 6 32 位，5.0 V，33MHz。 内部存储设备 标准尺寸为 18GB，LVD 10K RMP（每秒钟 1 万转）的系统硬盘驱动 器 （ROOT 驱动器） 设备地址 SCSI 6， ， 标准尺寸为 18GB， LVD 10K 或 7.2K RMP （每秒 1 万转或 7200 转）的数据硬盘驱动器，数据硬 盘驱动器的地址

SCSI 5。 Ultra2 SCSI LVD (低电压微针 80 芯 SCA 连接器)最多可支持两个内 部硬盘驱动器。 内部的硬盘驱动器可以扩展到 36GB 或 72GB。 外部块存储设备 NEC SCSI ，50 芯高密度连接器，一个外部口支持 7 个设备 Ultra2 SCSI LVD 68 芯高密度连接器，一个外部口支持 13 个设备。 可移动存储介质 CD-RW，外部软盘驱动器，内部 NSC SCSI DDS2 磁带机或内部 LVD DDS4 磁带机。 网络支持 RJ45 10/100Mbit/S 基于 Tx 的以太网络。数据传输率 10/100Mbit/S 的局部网络。 I/O 输入输出 两个串连接口，9 针 DIN。 一个并连接口，25 针 DIN。 - 17 -

两个 USB 通用串连接口，一个用于键盘，另一个用于鼠标。 图形显示卡 两个 FXE 图形显示卡。 电源 输入电压为 100—120V AC，50—60Hz，最大输入电流 7.5 安培。 物理尺寸 高 455 毫米，宽 229 毫米，长 459 毫米。 重量 总重量 25.4 公斤 操作系统 HP-UX10.20+或 11.0 5753XA，C3600HP 特征工作站是阿特拉斯以后生产 ECLIPS 系统使用的计算机，5753XA 配置到所有 ECLIPS-SII 的系统中。

第五节 5756XD 缆线控制面板

一、面板介绍 5756XD 缆芯控制面板由前面板的开关和内部继电器组成，前面板的开关是直接由操作 工程师操作， 主机可以通过微控制器监视各个开关的位置。 继电器是由主机通过微控制器直 接操作。5756XD LCP 面板也包含了模式传送和射孔取芯操作电路。 主计算机通过 RS485 总线控制 LCP 面板中的微控制器，主机发送命令到微控制器，使 它执行各种操作。 每个命令完成一个基本功能。 如设置一个继电器， 检测一个继电器的状态， 或检测一个前面板开关的位置。在运行一个服务程序后，主机通过 RS485 总线控制微控制 器对继电器进行设置， 操作工程师对前面板的开关位置进行设置， 主计算机通过微控制器对 开关位置和继电器的状态进行检测，检测这些设置正确，则可以开始所选择的操作或服务。 另外还有欧姆表测试电路，它可以用于测试测井电缆缆芯的绝缘和通断。在 5750 DAPS 面 板的修改包中有 5756XD 面板完善的功能和命令。 二、5756XD 前面板开关说明 1、输入开关 输入开关 S101 为多芯电缆或单芯电缆提供通路。 输入开关有 4 个位置： 位置 1 为 TEST， 主要用于检测单芯和多芯电缆的绝缘；位置 2 的标签为 PATCH，在 PATCH 位置时前面板的 LINE 插孔与电缆相连接；位置 3 的标签是 MULTI，这个位置是把电缆与前面板的 PANEL 插孔相连接，信号通过开关与服务开关 S104 连接，同时断开前面板的 PATCH 连接；位置 4SNGL 是单芯电缆位置。 2、服务开关 服务开关

S104 与输入开关位置 3 多芯位置相联接， 服务开关有 5 档： 位置 1 用于 MODAL （WTS）服务；位置 2 用于 Analog（4，6 供电 3506 通讯方式）服务；位置 3 用于多芯电 缆的单芯服务，位置 3 只连接缆芯 7；位置 4 用于连接 NSC 非标准连接器，通过 5756 旁路 完成；位置 5 用于取芯和射孔。 服务开关也用于连接主直流供电面板 2010，连接主交流供电面板 2021。同时也用于连 接辅助直流供电和辅助交流供电。 3、 马达开关 - 18 -

马达开关 S103 关有 4 个位置：位置 1 为 HVAC，用于交流马达供电；位置 2 为 STD 位 置，用于 STD 模式采集时通过命令控制的方式；而位置 3 和位置 4 用于 TM7 模式采集时通 过手动方式收推马达。

图 1.5.1 5750XD 前面板

4、 电缆的通断和绝缘测试 连通性和绝缘测试电路可以测试电缆头到 5756XD 面板的背板之间的通断绝缘， 包括电 缆、滑环、电缆头以及在这一通路中的其它连接器件和连接线。电路测试连通性或绝缘取决 于 S109 的位置， 当测量连通性时， S109 放在 X100Ω的位置， 通过选择开关 S110A 或 S110B 选择缆芯与 10#相通的拨码，读取表头的数据。测试绝缘时 S109 放在 1MΩ的位置，在电缆 头不连接任何仪器的情况下测试， 通过选择 S110A 或 S110B 选择开关可以测量缆芯与电缆外 皮之间的绝缘和缆芯之间的绝缘。 5、 取芯射孔开关 S105 PERF 开关 S105 控制完成取芯、射孔以及相关的服务。 （1） 、当 S105 放在 CCL 的位置时，为无源的 CCL 信号提供一个通路，最后把信号送入信 号采集面板。 （2） 、当 S105 放在 PFC 的位置时，面板为 PFC 下井仪器提供 120V DC 电源，在使用多芯 电缆时接入缆芯 7# ，或接入单芯电缆。电流在电缆外皮返回。 （3） 、当 S105 放在 PERF 位置时，PFC 电源被关闭，同时允许外部提供点火电源到缆芯 7# 和电缆外皮之间。 （4） 、当 S105 放在 COR/TOP 位置时，PFC 电源开启，它的一部分供到缆芯 6# ，返回控制 点火指示 LED。取芯电压连接到缆芯 1#、2# ，由缆芯 3#、5# 返回。 （5）当 S105 放在 COR/BOT 时与 COR/TOP 的功能相同，只是外部点火电压的极性相反。 （6）PERF/EBW 位置不使用。 另外，S105 开关为前面板的红色的 LED 和绿色的 LED 指示灯提供了一个电压，用于 指示开关的状态，绿色的 LED 点亮时，表

示开关在安全位置，红色的 LED 点亮时，指示开 关不在安全位置。 开关的位置由微处理器通过逻辑监测电路检测， 把检测信息报告给主计算 - 19 -

机并在主计算机上显示。 6、 取芯电源开关 取芯电源开关 S106，在 REF 和 NORMAL 的位置控制点火电压的极性，并在点火电路 的通路中连接一个电流表，用于指示点火电流。在 OFF 的位置时点火电压被禁止，这时允 许 PFC 输出电路通过电流表输出电流， 电流表的量程应放在 50mA 档位。 PFC 的输出由 S105 控制，并控制两 LED 显示和感测功能。 7、 测井取芯开关 测井取芯开关 S102，在 LOG 位置时连接 DC 电源和信号到 1C/7SC。在 PERF 位置时， 连接点火电压到 1C/7SC。它的感测功能和 LED 指示由 S105 控制。 8、 点火开关 S7 点火开关，是在点火电路连接到电缆时，进行点火取芯用，它是一个手动开关，必 须由操作工程师操作。

图 1.5.2 5756XD 连线示意图

三、5756XD 的连线 1、 J1-----1C 连接单芯电缆。 2、 J2-----7SC 连接多芯电缆。 3、 J3-----NSC OUT 非标准输出（一般用于 FMT 测井） 。 4、 J4-----AC #1 交流电源面板输入。 5、 J5-----AC #2 交流电源面板输入。 6、 J6-----DC #1 直流电源面板输入。 7、 J7-----DC AUX 直流辅助面板输入。 8、 J8-----FMT 地层测试器面板 1968 控制。 9、 J9-----LOG IN 连接 5750/5752 面板，传送测井仪器信号。 10、 J10-----EXP 连接到 5750/5752 面板，用于传送一些特株的信号。 11、 J11-----AC IN 交流电源输入线。 - 20 -

12、 J704----RS-485 IN 连接 5750/5752，实时采集 CPU-RAP 板控制 5756XD 面板的工作 状态和采集面板的状态信息。 13、 J705----RS-485 OUT 用于连接挂接在 RS-485 总线上的下一个设备。 - 21 -

第二章 系统软件 第一节 系统软件概述

一、ECLIPS 的软件构成 ECLIPS 的软件是 UNIX 操作系统为基础的，大量的任务可以在同一时间得到执行，而且 多数软件的操作运行都是通过窗口的环境实现的。ECLIPS 的主菜单被设计成带有下拉菜单 的格式，主菜单的每一项都有许多按照功能分类的子菜单。图 2.1.1 是 ECLIPS 主菜单，各

图 2.1.1 ECLIPS 系统主菜单

子菜单功能如下： 1、ACQUISITION：采集菜单里的程序控制数据采集的过程，包括仪器控制命令，刻度校验程 序，数据记录命令，屏幕数据显示和深度控制。采集系统的输出是一系列特殊格式定义的磁 盘文件，包括 RDR 和 AFF 文件，这些文件将用于其他程序进行后续的处理。 2、I/O：输入输出程序执行文件的转换，文件扫描和文件拷贝的功能。 3、PRE-PROCESS：预处理程序包括环境校正，数据管理，深度校正和曲线的计算处理功能。 4、ANALYSIS：分析菜单包括复杂岩性分析和砂岩分析软件包，还有地层倾角和地层测试分 析软件。 5、DATE COMMUNICATION：数据通讯菜单为通过调制解调器来发送和接受数据提供软件控制。 6、PRESENTATION 出图菜单包括创建图头，仪器串，曲线图，取芯报告等程序。 7、UTILITIES 应用菜单包括许多管理软件和应用程序。 二、ECLIPS 的特征和优点 1、测量的完整性和数据质量 ECLIPS 软硬件开发的目标就是对测井数据进行准确、一致和可靠的记录，下面几个 ECLIPS 特征可以帮助工程师达到这一目标。 （1）窗口化的程序控制：几乎所有的命令和控制都可以通过鼠标的操作而实现，这样即使 是对于命令语言了解不多对软件理解不深的工程师也能成功进行操作。 （2）刻度校验的误差范围指示：在刻度校验的显示中会给出数据允许误差的范围，帮助工 程师来判断某一刻度

或校验数据是否有效。 如果读数超出给定的误差范围， 读数便显示为亮 的红色。 - 22 -

（3）最原始的仪器数据的记录：这一特征允许对仪器的响应进行事后的处理。可以使用仪 器的原始数据进行曲线的重新回放和重新记录。 （4）谱和波列的显示出现于测井过程的不同阶段：它用于监控仪器响应的情况，来判断在 数据的记录过程中是否有异常情况的发生。 ① 处理的结果显示在屏幕上，如交绘图。 ② 通讯状态指示。当系统出现通讯故障或通讯错误时，系统会发出声音提示，警告对话 框也由绿变红。 ③ 实时的环境校正。允许工程师来追踪数据的质量，重复曲线，校正曲线和邻井数据都 可以同时显示在屏幕上。 2、设备及人员安全，数据的安全与保护 （1）ECLIPS 硬件都经过严格的质量认证，设备可以确保在裸露的环境下安全使用。 （2）可移动的硬盘和磁带机可以确保记录的数据完全掌握在用户的控制下。 （3）热敏的辉度、彩色绘图替代了传统的暗室洗像的模式，这不仅减少了用户不必要的付 费而且大大提高了产品递交用户的速度。 （4）ECLIPS 软硬件的设计都包含人性化的特征，记录舱内的色彩搭配和照明设计有助于减 轻眼睛的疲劳。 面板架的摆放和绞车终端都是理想的操作界面。 舱的高度和地面空间都允许 容纳更多的人员在井场作业。 （5）可以将记录的井的数据备份到另外单独的磁盘上。 3、先进的技术服务平台 ECLIPS 测井系统是与新一代的 WTS 和数字化的井下仪器一起发展起来的，ECLIPS 的服 务能力还包括下面几方面的软硬件的改进。 （1）使用 X.25 数据通讯格式。通过地面调制解调器，移动电话，卫星和微波的连接可以建 立起数据的通讯。也可以实现测井队员与设备直接的语音通讯。 （2）使用开放系统的软件结构。能够较容易地进行软硬件的升级和改造。 （3）尽管第二套健盘和高分辩率显示器的使用被批评是多余的，但这些设备的使用可以帮 助用户来浏览记录的数据以及执行曲线注释，数据编辑分析和曲线图的制做工作。 （4）电子数据可以几种格式提供给用户，一般是通过 3.5 英寸磁盘，4mm 磁带和光盘实现 的。 （5）曲线图的绘制包括 16 级的辉度绘图仪和彩色绘图仪，彩色绘图仪能够达到 5 英寸/秒 的出图速度， 辉度绘图能达到 4 英寸/秒的出图速度， 这就意味

着对于 3000 英尺的测量井段 其最终打印出图只需要两分钟， 控制绘图仪的软件可以被设置来完成不同数量和不同组合图 的打印，就无需在井场对图和胶片进行分别打印。 4、操作效率 ECLIPS 系统的操作与传统的测井方式有许多不同，主要是由于采用了具有多任务处理 能力的 CPU，这种功能允许相关和不相关的任务同时进行。另外设备的适应环境的能力和可 靠性也是设备设计和制造过程中主要关心的问题。 （1）通过多任务的同时处理大大提高现场时间的使用效率，例如：在对第二串仪器进行校 验或第一串仪器起出井口的同时，可以对刚刚采集到的数据进行环境的校正和曲线打印。 （2）多采样率充许任何仪器串以某一采样率进行信息记录，对 WTS 仪器同一仪器串内的不 同仪器可以采用不同的采样率，在测井的过程中采样率也可以进行改变。 （3）X-窗口界面有利于工程师专心于手头的工作，把主要的注意力集中到用户的需要上 ， 这种界面减少了对系统知识的要求，所有的处理进程对工程师都是透明的。 （4）当仪器下井或起出井口时可对其它仪器进行地面的校验。 （5）测井和绘图能力的同时进行。 - 23 -

（6）快速的测井出图和绘图能力。 （7）测井和数据传输的同时进行。 （8）快速的数据的磁带备份。 5、数据安全 三种典型的 unix 措施确保数据安全。 （1）IP 地址方案。每一个 CPU 有一个特定的地址，其它的 CPU 如果要与系统 CPU 连接必需 有合适的地址才行。 （2）密码方案。当另外的系统和 ECLIPS 系统建立起连接时，必须有正确的密码才能进入系 统，如果系统 CPU 不认识要求通讯的地址和密码的话，它拒绝连接和进一步的数据通讯。 （3）数据加密方案。ECLIPS 系统对任何数据类型都是不排斥的，不管数据是如何编码和加 密的，对于 ECLIPS 标准的软硬件来说都是毫无意义的。 三、ECLIPS-5700 作业方案 1、作业前方案 制定作业前的方案十分重要， 只有在到达井场前制定出了必要的作业前方案， 才能实现 ECLIPS 在井场时的简化操作和高效率。 （1）将工作信息录入数据库 需要将电子板的工单和单井数据信息表中的相关信息录入 ECLIPS 系统 heading createon 就是用来产生 API 格式的图头。 （2）选择邻井资料 邻井曲线可以和记录曲线同时显示在显示器上， 邻井曲线可以是来自同一井的不同次测 量也可以是来自邻近井或相关井。 （3）创建或修改 OCTS 操作控制表 操作控制表决定于下井的仪器系列和数据是如何采集上来的， 许多仪器可以配接不同类 型的遥传短节，所以操作控制表必须和仪器串一致起来。 （3）显示和打印控制是通过 PDF(出图显示格式)控制文件实现的。 通常情况下使用隐含的标准 PDF 文件， 它有助于简化操作过程并产生标准化的创造或修 改和测试，以利于在作业时节省时间。PDF 编辑程序---pdfedit 用来编辑 PDF 文件。 （4）检查采集参数的设置 在测井作业前有必要检查采集时所需的处理参数。 每一项参数都有一个系统设定的隐含 值，根据 DCT 的内容检查尽数设置是否合理并做修改。 （5）采集后处理 采集后处理分为输入/输出，预处理和分析，这些程序者可以由 ECLIPS 主菜单得到。 ECLIPS 系统采集到的数据是 AFF 格式的， 为了能进行采集后处理 AFF 文件必须被转换为 XTF 格式。 因为采集系统采集数据是以所有曲线在某一深度进行的， 而

处理程序则要要求某一曲 线全部深度的数据 ECLIPS 绘图软件中可以打印 AFF 和 XTF 文件。 （6）绘制仪器组合图 TOOL KIAGRAM 是用来创建仪器图的，它可以从 ECLIPS 主菜单得到 2、作业前车间准备程序 （1）仪器的检查 ECLIPS 提供了不同的方法来检查仪器状态并建立通讯。 （2）选择设备到车间刻度校验。 选择某一资产号的仪器并进刻度校验。 在井场时可以将信息调用出来。 刻度校验信息存 贮在 ECLIPS 数据库中，需要时随时调出。 （3）清理磁盘空间 - 24 -

对于 ECLIPS 系统来说允许记录大量的数据。这就要求工程师要对磁盘空间进行有效的 管理，及时处理不需要的数据以负测井时磁盘满溢的错，当磁盘满时，窗口就会停止工作， 色彩显示也不正确。 3、井场作业过程 （1）进行系统检查 （2）录入工作信息 在 ECLIPS 的主菜单的 PROJECT 项的下拉菜单中输入公司，井和油田的信息。曲线图头 需要的其他信息可以通过 HEADING CRERATION 程序输入。 （3）选择测量单位 系统支持公制和英制两种单位，可以根据测量的需要进行选择和重新定义。 （4）与用户验证参数 在进行测量之前，尽可能把图头和用于计算的参数与用户一起验证，确保其准确性。 4、测井过程 （1）现场启动系统 初始化采集系统 ① 点击 ECLIPS 主菜单中的“Acquisition”项 ② 在 Acquisition 的下拉菜单中点击“ECLIPS Instance &OCT Control” ③ 在 EI 控制菜单下点击“OCTSelect” ④ 在 OCT 选择窗口中，选择哪一个 CPU 用于显示处理，哪一个 CPU 用于采集处理。 ⑤ 从 OTC 选择窗中选择一个 OCT ⑥ 加载主刻度和主校验数据 ⑦ 设置处理参数 （2）测前校验 为下井仪器进行所需的测前校验 （3）仪器下井 ① 仪器串对零，从数据采集主菜单的 Depth 下拉菜单进入仪器串对零的对话框，校正和 非校正的深度都可以在此框内设定。 ② 做测前校验。有的仪器需要在井下做测前校验。 ③ 选择一个合适的采集控制 ACTs 表用于记录仪器数据。 当仪器下放时 ACTs 是不需要的， 也可通过数据采集主菜单中的 SWACT 选项关闭 ACTS 这样可以增加下放的最大速度。 ④ 选择测井方向和记录模式。在数据采集主菜单的 Acquire 下拉菜单中可以选择测井的 方向和记录模式(时间或深度) ⑤ 记录数据。 Acquire 菜单下的 Record 按钮将系统变为记录模式。 在 同一菜单下的 Stop 按钮则会停止记录进程。 （4）总深度确定 ① 作电缆的伸长校正，伸长校正是通过手动实现的。 ② 预置校正深度，在数据采集主菜单的 Depth 下拉菜单下，在对话框内输入校正后的深 度。 （5）上提测井 ① 修改用户选择的参数 ② 打开需要的 ACTS ③ 记录重复曲线 ④ 记录主曲线 ⑤ 作仪器的井下测后校验

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（6）测后 做仪器所要求的水平或垂直的测后校验，做图头和服务必要的报告文件。 5、绘图 绘图包括三个基本步骤，即分段成图，打印管理和打印。段落是指组成曲线图的各个部 分，比如图头，仪器串，重复和主曲线以及刻度报告等。 四、刻度和校验 1，刻度和校验简介 刻度是确定仪器的响应与定义的工程标准之间关系的一个过程， 校验是在测井过程的不 同时间对仪器的响应与建立的刻度关系在固定点一致性的确认或再次确认。 测井服务的刻度 和校验信息为曲线的质量控制提供了一个重要的手段， 刻度和校验过程可以作为曲线质量的 标志并能确定作业前后仪器存在的问题。 要对井眼进行定量的测量，测量仪器必须用已知的标准进行刻度。对测井工业来说，放 射性仪器的刻度是以位于休斯敦大学的 API 实验井为标准的。 这些主要的标准以二级刻度的 方式传递给测井仪器。 为了确保测量的准确性和一致性， 每支仪器都要根据设计的要求进行 定期的刻度， 为了确保环境条件的一致性， 主刻度器被存放和使用的地方位于特定的环境下。 对于仪器的校验， 则通常使用野外传递标准， 测前和测后校验用于仪器在井下作业环境中的 稳定性。对于多数的测井仪器来说，刻度和校验步骤一般包括：主刻度，主校验， （主刻度 和主校验一般在车间做） 井场的测井前校验和井场的测井后校验。 主刻度和主校验记录用于 在井场与测前测后校验进行比较， 来检查仪器刻度的有效性和仪器响应的稳定性， 刻度和校 验记录存储在 ECLIPS 系统中并绘制在测井图上。 2、刻度理论 仪器的响应，以字母 X 代替，通常是测量的电压值或每秒记数，它上传到地面的数据采 集系统。这种响应与我们希望得到的工程值（以 Y 代表）之间有一定的函数关系，Y=F（X） 。 仪器的响应是由仪器本身的物理结构和其工作原理决定的，一旦我们将 Y=F（X）的函数关 系确定下来， 我们就可以对仪器进行刻度， 将其响应标准化为标准环境下的理想仪器的响应。 这需要对仪器进行单点或多点刻度实现。 （1）单点刻度 对于公式 y=F(x)可以把它认为是单点刻度的特征，例如补偿中子仪器。刻度过程如下， 在图二中，对于点 C 的理想仪器响应 Xc，其对应的

地层特性为 Yc。我们可以设计刻度标准 来模拟 Yc，对于刻度器理想的仪器响应为 Xc，当使用非理想的仪器对 C 点进行测量时，会 得到值 Xc′。刻度过程就是把非理想仪器的响应通过乘以 1/Xc′来化为理想仪器的响应， 这样非理想仪器的响应 X′与地层特性 Y 有如下关系，Y=F［ （Xc/Xc′）Ｘ′］ （2）两点刻度 有的地层特性与仪器响应之间函数关系存在两点特征。 这比单点刻度需要更复杂的数学 模型。建造两个仪器刻度器来模拟理想仪器在 C1 和 C2 点的响应，非理想仪器在两刻度器中 得到响应 XC1′和 XC2′，这些响应与理想仪器在 C1、C2 点的响应具有线性关系： XC2=KXC2′+b XC1=KXC1′+b， 这个模型就把理想仪器与非理想仪器的响应通过加因子 b 和乘因子 K 联系起来，通过 解上面两个方程得到两因子的解： b= XC1-XC1′ K=(XC2-XC1)/(XC2-XC1) 由此得到两点刻度的非理想仪器响应与地层特性的关系：Y=F(KX′+b) （3）刻度报告的刻度因子 在多数的刻度报告中都包含刻度因子， 其中加因子和乘因子用于将仪器的响应转化为代 表地层性质的工程值， 这些刻度因子就起到地层性质和仪器响应之间连接的作用， 加因子和 - 26 -

乘因子一经刻度确定，仪器的响应就会被计算成工程值而显示在刻度校验报告里。 （4）刻度校验报告格式 测井服务的刻度校验报告采用标准的格式， 通常分为四部分， 主刻度报告， 主校验报告， 测前和册后校验报告。每一个刻度报告又分为三块，标题，常规数据和刻度校验数据。标题 块说明仪器的类型，常规数据块包括仪器的系列号和资产号，刻度校验的时间日期，测井设 备及资产号，刻度器的系列号和资产号，源的系列号和资产号。刻度和校验数据块包括所有 数据的描述性标题，刻度校验数据的显示表，误差容限的显示。 （5）ECLIPS 的刻度校验 ① 主刻度：根据仪器本身的稳定性要定期做主刻度，如果一支仪器维修过，在投入生产 之前要重新做主刻度。 ② 主校验：利用可传递的标准，刻度校验能够检查井场测量的有效性，这样就省去了向 井场运送刻度器，从而加快了井场作业的速度。仪器对于传递标准的响应在刻度的时候 得到确定，这个响应用于和后续的测前册后校验进行比较。 ③ 测前校验： 在井场测井前要进行测前校验， 记录仪器对主校验时使用的传递标准的响 应。这个响应必须或多或少地小于主校验的误差范围，这样才能保证仪器正常工作。 ④ 测后校验：测井结束后，记录仪器对同一传递标准的（校验块）的响应，来检查仪 器的稳定性。测前与测后进行比较并与主校验进行比较来检查仪器响应的变化。 ⑤ 校验的误差范围：校验的误差范围被定义为通常条件下可接受的仪器响应的变化范 围，误差范围值要考虑到井场环境条件及刻度装置，如果校验时的环境条件不一样，校 验响应的误差就要考虑到这一点。 五、数据处理 1、数据层面 数据层面描述的是从原始仪器信号到处理完毕的数据之间的数据处理分组， 由仪器信号 经一系列处理转化为工程单位，数据经历了许多层面，ECLIPS 系统能够创建并存储许多中 间曲线用于将来的查看和修改。 （1）原始数据： 原始数据是仪器信号转化成的标准工程值，通常被认为是未经处理的数据。 基础数据。基础数据是原始数据经过标准处理得到，这些处理包括滤波，趋附校正，时间校 正等。 （2）环境校正数据 环境校正数据是经过环境影响校正的数据，包括井眼尺寸，矿化

度校正等。 （3）增强型数据 增强型数据是经过特殊处理比如垂直分辨率增强处理的数据。 （4）解释产品 解释产品包括在现场提供的解释服务及测后处理服务，产品如交绘图，CRA，SAND 等解 释成果。 2、ECLIPS 测量单位。 （1）用户单位 用户单位是那些被选择用来显示和出图的单位。 （2）单位分类 一个单位分类包括一组或许多与用户单位相关的单位， 曲线或参数， 测井工程师可以选 择与某一分类相关的用户单位，这一选择必须在初始化采集系统前作好。 3、曲线名字扩展 曲线的扩展名用于区分在不同处理阶段产生的处理数据。 这包括用不同采样率采集的同 - 27 -

一类型的数据和在不同处理阶段产生的曲线信息。 （1）高低采样率曲线的定义 由于对 WTS 仪器 ECLIPS 系统可以同时记录多采样率的数据，所以对高低采样率的数据 有必要分配唯一的曲线名字。 “.h”的扩展名代表着高采样率的数据， “.i”的扩展名代表着 低采样率的数据。 （2）其它曲线扩展名。数字曲线扩展名用于区分来自同一仪器的曲线数据，例如： 曲线 单位 描述 cal.0 原始数据 仪器数据 cal.1 mv 由仪器数据转化成的井径信号 cal.2 in 经刻度的井径测量值 cal.3 in 经滤波的井径信息 其它常见的扩展名是“.s” ，代表利用地面获得的首波而计算得到的 DAC、MAC、DAL 曲 线。 六、为用户提供的产品。 1,磁性介质 ECLIPS 可以通过不同的媒介存储和传送电子数据，标准的媒介一般包括 9 轨磁带，4 毫米数据带以及 3。5 英寸软盘，硬盘驱动器和光盘驱动器。 2，硬拷贝绘图 ECLIPS 系统可以提供现场出图。一般系统配备有单色和彩色的热敏绘图仪。曲线图包 括图头，注释，仪器数据，测井数据，刻度校验报告，仪器组合图，图尾几部分。

第二节 系统安装

一、系统安装前的准备工作 1、HP－UNIX 安装过程概述。 对 ECLIPS-5700 地面系统安装软件分为完全安装和升级安装两种。 （1）完全安装 完全安装意味着对硬件要进行重新设置，将 HP-UNX 内核，HP-UNIX 的相关软件以及 第三方软件装在磁盘的根目录下， 这个过程将覆盖存储在这个目录下的文件系统， 并在磁盘 上创建一个新的文件系统。 （2）升级安装 升级安装是在当前的软件版本中增加新的软件产品，升级安装不会覆盖磁盘的文件系 统，它只是替代需要更新的那些文件。 （3）完全安装和升级可行的途径 ① Atlas 公司提供的 ECLIPS 安装光盘。 ② 使用特殊的数字磁带。 ③ 与一个已经安装好的 CPU 通过网络连接。 2、安装准备过程。 （1）安装前要保存文件 因为完全安装将破坏磁盘根目录下的文件系统数据。对于要安装的 CPU，要保存那些 安装后需要的文件，下面是这些文

件的列表： /etc/fstab /etc/hosts /usr/local/flexlm/licenses/license.dat - 28 -