[发明专利]针对综合录井仪的实时数据采集传输仪

说明书

技术领域

本发明涉及综合录井仪端口实时数据的采集及传输领域，特别是一种基于ARM单片机的实时数据采集传输仪，能够确保大量实时数据稳定可靠、及时、安全的采集及传输。

背景技术

石油井场分布在野外，且较零散，环境恶劣，网络通信和交通条件较差。在石油钻井的过程中，有大量的宝贵数据产生，特别是综合录井仪采集的录井实时数据，因为它们是石油钻井地质预报、工程预报、地质分析、单井评价，区域评价的数据源。如果将它们实时远程传输到基地中心，那么基地端的各类专家和高性能的设备等优越条件将对井场二次预警、问题诊断、解决方案制定、风险控制，以及科学研究都有很重要的作用，因此有必要研制一种针对综合录井仪的基于ARM单片机的实时数据采集传输仪。

ARM是嵌入式的一种内核架构，相当于电脑的CPU；其实ARM单片机可以看做一个完整的人，而ARM只是人的大脑而已。ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的精简指令集计算机处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入工业控制、数据通信、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM公司提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。典型的产品有ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信；ARM7TDMI(Thumb)：将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本，该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器；ARM9TDMI：采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线，常用于连网和顶置盒。

目前，针对综合录井仪的实时数据采集及传输，一般将采集和传输软件安装运行在工控机上来实现，例如：作者为“吴正平”，文献来源为“自动化仪表”，出版日期为1999年第6期的中国期刊文件，其中公开了一篇题名为“综合录井数据实时采集程序设计”的期刊文件，其内容涉及介绍如何用Microsoft Visual C++来设计综合录井数据实时采集程序，具体介绍了综合录井仪的硬件构成及用Microsoft Visual C++来设计综合录井数据实时采集程序的主要步骤和子程序，但将上述软件安装在工控机上，具有价格高、体积大、重量重、容易感染病毒、操作相对复杂的缺点；但从来没有将ARM单片机应用到此领域中，并改变上述工控机的不足之处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于ARM单片机的实时数据采集传输仪，能够确保大量实时数据稳定可靠、及时、安全的采集及传输，满足基地端对录井实时数据的需求；同时，本发明体积小，成本低廉，重量轻，不易感染病毒，操作简单。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种针对综合录井仪的实时数据采集传输仪，其特征在于：包括ARM单片机；在所述ARM单片机上加载有采集井场实时数据和进行预警的实时数据采集与预警模块，采集井场业务数据的井场业务数据上报模块，与所述实时数据采集与预警模块和井场业务数据上报模块连接，并接收井场实时数据和预警结果，以及接收井场业务数据的消息中间件子节点，与所述消息中间件子节点连接并接收由消息中间件子节点发送出来的数据包的消息中间件父节点，消息中间件父节点连接基地端，所述数据包包括井场实时数据、预警结果和井场业务数据，所述消息中间件子节点和消息中间件父节点之间经传输通道传输数据，所述传输通道为卫星通信。

所述ARM单片机，包括电路板，为电路板提供电源的电源开关和外壳，所述电路板上集成有ARM芯片、RS232串行口和至少一个网络端口，在ARM单片机上设置有嵌入式操作系统和用于人机交互和展示的触摸屏。

所述电路板上集成有两个网络端口，其中一个用于与基地端的网络发布端口连接，另一个与综合录井仪采集机连接。

所述RS232串行口与综合录井仪采集机连接。

所述嵌入式操作系统包括Windows CE或Linux。

所述ARM芯片是精简指令集计算机的处理器。

所述实时数据采集与预警模块，采集来自于井场综合录井仪的实时钻井数据，解析成标准格式数据并发送到所述消息中问件供远程传输到基地，并根据预警配置信息和井场采集到的实时数据对异常工况进行监控和预警。