0 导言
脉冲中子氧活化测井水流仪地上体系的首要功能：
接纳井下仪器上传的信号，解析数据并上传至上位机；一起，接纳上位机下发指令，并发送给井下仪器。本文是对传统氧活化测井仪地上体系的改善，该体系供给ISA 总线接口标准，可完结与体系的快速配接，若用户需求完结不同系列仪器配接时，只需求在前面板盘模组处替换相应的板卡和相应的软件界面。即可完结不同仪器的配接。
1 脉冲氧活化测井原理
脉冲氧活化测井是一种丈量水流速度的办法。由双脉冲热中子衰减时刻测井技能发展起来的动态丈量技能，其间心是用高能脉冲中子激活氧原子并引发多种核反响，其一为氧活化反响。激发态下的氧原子释放出高能伽马射线，经过勘探伽马射线时刻谱，来反映油管内、油管/套管环型空间、以及套管外含氧物质特别是水的活动情况。依据仪器源距就可计算出水流速度，在管径已知且不变的条件下，能够计算出水流流量。可用于查看射孔井段封堵、半段井下东西方位、查看配注井漏点方位、查看井下东西作业情况和套管窜槽方位等。脉冲中子氧活化测井仪结构图，如图1所示。
脉冲中子氧活化测井仪地上体系，首要是对井下中子管的作业状况进行操控，以得到适宜的中子发射周期和中子产额。为此需求操控的参数有阳极脉冲的时序、灯丝电压的起伏、靶压的起伏等。需求监测的信号有仪器缆头电压、灯丝电流、靶压起伏、四个勘探器的计数等。
2 体系硬件
氧活化测井地上体系首要由地上体系操控电路和ISA总线操控电路两部分构成。
2.1 地上体系操控电路
地上体系与井下仪器经过电缆完结双向通讯，地上体系由信号接纳和下发指令两个模块构成，经过主单片机和次单片机的根本体系、数据存储、总线收发、上传信号前端处理以及下发指令后端处理等电路完结。其间，主单片机首要用于数据处理、指令下发与上位机通讯等操控操作，而次单片机用于帧同步校验及显现。主单片机以50 ms的帧周期作业，经过片内通讯D0~D3,FR（帧同步），SYNC1（字节同步）与次单片机通讯，得到温度、压力、节箍、天然伽马、Iw等上传的数据值，并经过电路调解出的PCM指令并对其指令解说，将有用的数据上传至上位机进行下一步处理；一起，将上位机所下发的指令以PCM办法编码并输出A（正脉冲）、B（负脉冲）信号，将该信号经过驱动电路送至电缆，并下发给井下仪器。
井下仪器上传信号经过变压器T3-T4端口接纳，为了消除电缆电荷的堆集，一切的脉冲信号均隔一个正脉冲和一个负脉冲宣布，因而，接纳到的脉冲信号经过滤波、整流电路后，得到正脉冲。前端处理电路如图2所示，其作业原理如下：首要，对该正脉冲进行信号扩大处理。其次，因为传输过程中的搅扰，使得上传信号发生变形，因而，需对其进行脉冲信号整形。为了康复信号的起伏，需求将扩大的信号进行电压比较，经过调理电位器消除传输过程中带来的变形脉冲，然后得到与上传信号共同的脉冲序列。再次，将该脉冲经过74LS221脉冲整形电路，依据外围器材RC参数然后康复脉冲信号的脉宽。经过前端处理电路处理过的信号SIGD,经过串口线发送给上位机进行软件校正、数据收集等作业。
一起，上传信号SIGD 作为主单片机INT1 的触发脉冲，合作T0调用中止指令，并将上传的数据经过锁存器存入双端口RAM中。
后端处理电路作业原理如下：上位机下发的执行指令由ISA 总线传输给总线收发器，经过操控总线收发器，可将执行指令存入双端口RAM中，等候主单片机的R-D- 信号将执行指令送至主单片机进行操作。与此一起，下发指令经过从单片机进行校验，信号从其P1端口宣布，经过DIP 开关整合得到复合指令（CM+CMT），将此复合指令送至主单片机的P2.6 和P2.7 口。其间，主单片机的P1.0和P1.1端口别离作为守时计数器T2的外部计数器和外部操控器，对外发送执行指令。为了下降传输功耗，下发指令以正负脉冲A、B 的方式宣布。该A、B 脉冲信号经限幅、电平转化电路得到TTL脉冲，并在驱动电路的效果下，由变压器的T5-T6-T8 端口发送给井下仪器执行指令。下发指令后端处理电路原理图，如图3所示。
2.2 ISA总线操控电路
氧活化测井仪地上体系的体系总线选用ISA 总线完结，地上体系与上位机之间经过ISA总线交流数据的完结办法为共用单片机体系外部数据存储器与静态数据传送相结合的办法。
