基于CompactRIO的随钻嵌入式处理单元
2020-02-21 10:23:25 点击：
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在EPU中，采集获得的泥浆脉冲波形数据经过FIR初级滤波、自适应滤波、小波分析、互相关处理等一系列滤波处理，获得较为干净的脉冲信号波形。之后，通过准确判定脉冲位置，计算相邻脉冲的时间间隔，从而计算的到相应的通讯数据。
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深度测量
钻井深度的测量，是通过测量钻机大钩上提下放运动过程进行累加，从而间接获得的。除了需要准确实时的测量大钩位置外，还需要准确判断钻具是否挂在大钩上，跟随大钩一起上提下放。
判断钻具是否挂在大钩上，先测量大钩的载荷，与设定的阈值进行比较，高于阈值认为是挂在大钩上，反之认为没有挂在大钩上，处于座卡状态。但在钻井过程中，会有各种震动产生，使测量得到的载荷也随之剧烈波动。当钻井深度较浅，钻具重量较轻时，阈值非常接近大钩空钩载荷，剧烈的波动很容易越过阈值造成误判。
为了消除震动的影响，需要对测量测到的钩载进行滤波。而滤波算法要求一方面有效滤除波动，另一方面具有很低的延迟，这两方面是一对矛盾关系。在综合了 FIR、IIR、平均值滤波、中值滤波等算法的特点后，使用FPGA模块的相关滤波模块设计了一套有效的滤波算法，能够进行准确的深度测量。
试验情况
在已经进行的地面循环试验、井下循环试验和实钻试验中，随钻嵌入式处理单元累计工作几百小时，成功验证了其可靠性和实时性。达到的性能指标主要有：
1、传输率：达到了3.0bps，为目前国内的同类技术的最高水平;
2、误码率：在试验过程中，解码的误码率在1%以下;
3、可靠性：在试验工作过程中，随钻嵌入式处理单元工作稳定，算法运行正常，没有出现系统崩溃的现象。