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国内外测井电缆通信系统简述及对比

一、国际三大测井公司电缆通信系统

本节对国际三大测井公司BAKERATLAS(贝克.阿特拉斯)、Haliburton(哈里伯顿)和Schlumberger(斯伦贝谢)的电缆传输通信系统特点进行了较详细介绍。

1.BAKERATLAS电缆通信系统

ATLAS公司的电缆通信系统发展可分三个阶段：AMIPCM(3502/03,3506),ManchesterPCM(3504/3508,2222),WTS(AMIManchester3510,3514)

第一代的PCM代表为3502,它使用AMI(AlternateMaskInversion)方式编码,它只能用来与双侧向仪器组合测井,传输速率为4kb/s,包含10个数据道(4个脉冲道，6个模拟道)。3503为其升级后的代表，它包含15个数据道，传输速率提升到8kb/s。

下一代就是3504,3508,2222,使用Manchester编码方式进行通讯,传输速率有了进一步的提高，达到20kb/s。

20世纪在80年代末、90年代初开发了新一代通讯系统WTS(WirelineTelemetrySystem)。WTS使用的编码方式为AMIManchester,数据传输总和达到了230kb/s。

1.1AMI通讯系统(PCM3506)

PCM3506是CLS3700系统主要运用的电缆通信短节。它采用的是AMI脉冲编码调制技术,PCM数据的发送和接收是由地面计算机来控制的,更确切地说是由地面计算机利用声波测井的的逻辑信号启动的。计算机按一定的深度间隔，控制3700系统内3752面板的声波逻辑电路,产生声波逻辑脉冲。该逻辑脉冲沿电缆缆芯2#、5#送至井下仪器PCM3506内的逻辑解码电路。逻辑解码电路一方面把声波逻辑脉冲送至井下声波测井仪器；另一方面产生启动脉冲，令PCM短节向地面发送数据。声波信号经缆芯7#传送,编码数据由缆芯2#,5#传送。

3506数据通讯格式：使用低电平代表“0”数据位,高电平代表“1”数据位,脉冲的极性交替改变，使得电缆上传输的极性为零。

一帧PCM数据有16个数据道,1个模拟地道。第一道是同步道,它由16位1组成,使同步道与数据道区别,便于地面系统检测出来。紧接着是6个脉冲数据道和10个模拟数据道。每一道占宽2ms,含16个数据位。基本时钟频率为8kHz,数据位宽125μs。每道实际携带的测井信息为12位,其余4位为特征码。

1.2Manchester通讯系统(PCM3508)

Manchester通讯系统工作在命令响应模式。当它接收到地面采集系统命令后开始采集传输数据，与AMI3506不同的是其数据编码方式。在Manchester数据编码中，将每个周期中心上升沿表示为“1”,每个周期中心下降沿表示为“0”,这样，它便具有消除长串“1”或“0”时直流成分的优点。在远距离的接收器内，可利用再生发生器时钟的变化，使发射数据同步成为可能。

一帧Manchester码包含20位，前3位是同步码,有数据同步和命令同步。定义：周期中心上升沿表示数据,周期中心下降沿表示命令；中间16位是数据；最后一位奇偶校验位。若数据中“1”的个数是偶数,则用周期中心下降沿表示,若数据中“1”的个数是奇数,则用周期中心上升沿表示。地面系统接收解码数据后,它会给出两个检查结果来确保所传输的数据已被正确解码。第一是要检查确保传输的数据位总和是奇数，若不是，就给出一个标志NVM;第二是检查每个数据位,确保电平变化发生在位的中间,若有两个或更多的跃迁错误，则也会给出一个NVM标志。

1.3WTS(AMIManchester)

WTS电缆遥传系统结合了AMI和Manchester两种方式，被称作AMI

Manchester或ManchesterII。它仍然用电平的由高到低的变化代表“1”,

用电平由低到高的变化代表“0”,但它由正负交替的脉冲组成数据人使角库3

种传输模式M2、M5、M7(TM