[其他]数据处理的系统和方法

说明书

本发明涉及数据处理的系统和方法，特别是（虽然不专门地）涉及记录期间获得的处理数据的系统和方法，藉通过钻孔以勘测地面的组成。

钻孔测井在发现和开发地下烃类和其他贵重原料的储藏量方面，是一重要的步骤。一般，钻孔在已经钻好之后，有一细长的测井工具或探测器放下到钻孔底部一铠装电缆上，该电缆含有导线，用作在地面设备和探测器之间传输电功率和信号。然后通过吊起电缆将探测器升上钻孔，而探测器的敏感元件用作测量藉钻孔通过组成的电的、声和和/或核的参数。测量结果从电缆传上来，并记录进地面上的设备里。测量结果的分析和说明，能使有关烃类和其他材料的存在和可生产的信息，或在井现场记录期间，或在其后的远距离位置获得。

当烃类的储藏量已经消耗时，开发日益困难萃取的储藏量，变成了商业上的经济问题。因此，用于勘测这种储藏量的测井工具，已经变得越来越复杂和高级，以致现在一般在井现场的地面设备中，装有一计算机用来帮助监视和控制探测器的操作，以及收集和分析探测器所作出的测量结果。这样的一种计算机一般执行下列多种功能：编码和发送定时和其他控制信号至探测器，以触发一测量周期;接收来自探测器的诸信号，而将其译码，以抽出关于测量结果和探测器的操作的数据;分析数据以监视探测器的操作，和产生发送给它的信号，根据钻孔和组成情形以使它的操作最佳化;监控钻孔中探测器的深度;处理数据以获得所需要的测量结果值;处理测量结果，以导出重要的组成参数;以及产生实时显示，指示选择的探测器的操作参数、测量结果和组成参数。这种功能的种类和数量，把实在的负担施加于计算机系统。实现计算机系统来准确地和快速地完成全部需要的工作，足以可能获得一个可以接受的记录速率，已经证明是十分困难和费时的。

上述的数据采集和控制的必要性，在其他场合也能遇到，例如在航空电子学和宇航的应用方面。

一个特别的问题是计算机必须提供数据管理功能，该功能本质上与时间和处理包含的持续时间无关，以及也提供处理控制功能，该功能是受时间和处理的持续时间影响。于是，例如数据管理是一时间无关的工作，数据是应用一傅里叶变换从探测器而获得：变换输出的相同结果，总是由于相同集的数据所引起，而不顾时间和处理的持续时间。相反，从探测器的数据采集是时间相关的：由检查接收的数据（它可影响随后发送至探测器的控制信号）项的最后次序发现的实际数值，将取决于数据项发送至上孔的速率，以及取决于来自探测器的检查的数据项次序速率。在下孔或上孔设备中的任何处理速率的改变都能影响结果。而且，上孔传输的速率，一般主要取决于探测器的特性，所以，在地面上的各数据项的接收时间，不能由地面计算机设备来控制。同样，探测器的特性可要求在足以保证最佳操作的速率下，发送命令至下孔。时间无关的操作必须不妨碍这些时间相关的功能的及时事件，以避免数据的丢失和不能迅速地变换探测器的操作，以响应条件的改变。同样地，重要的是保证在时间无关的处理中的时间有关的功能不引起误差。这些特性必须保持，不管有任何系统的修改，包括硬件（例如，处理机时钟频率的改变）或软件（例如，程序模块的增加）。

对于多重功能的执行，例如中断处理的技术是早已知道的。然而，必须极小心地应用，以保证适当的操作速度和避免在使用处理机资源，例如随机存取存储器时产生冲突。这尤其在现代钻孔记录操作的情形，其中先进的测量技术使用探测器产生大量的数据，可能要求准确的控制，而探测的成本要求记录要尽可能快地完成。因此，在这种环境中，提供可靠的、效率高的和有效的数据处理系统来操作，是一分困难的和昂贵的工作。

当通过单处理机分时或以多处理机并行操作同时执行几个工作时，问题甚至变得更尖锐。

用于由计算机实行分段功能和用于协调多处理机系统的各种装置是众所周知的。例如，国际信息处理学会联合会（International    Federation    of    Information    Processing    Societies）1977年出版的《信息处理77》由G.卡恩和D.B.麦奎因所发表的《协同程序和并行网络处理》一文中所叙述的系统，能同时处理和通过‘通道’互相通信。通道起先进先出缓冲存储器的作用，以一个方向运载信息，从处理生产数据到处理请求数据。请求数据项的处理能访问通道，该通道将它连接至生产相关程序项的处理，于是它接收下一个存储在通道中的程序中的连贯的项。这样一种系统是所谓的数据流体系结构的一个例子。