测井数据实时无线传输技术

摘 要： 石油是当今世界的重要能源，为达到有效的开采效果，就需要对地层数据进行采集并及时地分析测井数据。但是由于测井施工的特点是区域广、施工队伍相对很分散，施工现场难以架设网络接口，采集的数据传输给解释中心就不能实现实时性。论述一下基于GPRS技术的测井数据实时无线传输。

关键词： 测井数据；GPRS；无线通信；实时传输

中图分类号：P631.8 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220037－01

石油，作为工业的主要原料，是现阶段经济的命脉。但是随着近百年来不断的开采，石油的储量正在不断的减少。所以如何能够在开采的过程中节约时间，节约成本已经成了一个主要的研究课题。在以往的开采过程中，都是在测井结束后将测井数据送到解释中心进行分析，这样的过程实时性差，浪费了很多时间，影响工程的进度。但是，由于测井工程大多在野外进行，数据实现有线传输又不现实，因此，急需设计一种实时的无线数据传输系统。本文笔者通过比较几种无线传输的方案后提出了基于GPRS技术的实时无线传输技术在测井中的应用系统。

1 可以实现测井数据实时无线传输的几种方案探讨

随着通信技术和电子技术的不断发展，现在可以实现数据无线传输的方法越来越多，无线传输技术也得到了广泛的应用。下面就对可能实现测井数据无线传输的几种方案进行分析讨论；

方案一：电台传输

电台可以用来实现无线传输数据，还可以对传输的内容进行加密处理，且费用较低，是一种无线传输的方案。但是用电台的话传输距离受到所使用电台功率的限制，且传输过程中抗干扰能力差。

方案二：GSM短信

GSM短信方式的优点是传输可靠，传输覆盖范围广，传输率高，缺点是传输有延时，实时性差，在测井数据传输过程中做不到实时传输数据，不能确保数据被及时地分析。

方案三：卫星传输

卫星传输数据的优点是传输范围广，传输速度快，运行可靠，能保证数据传输的实时性。卫星传输唯一的缺点就是费用太高，需要在施工现场和解释中心建立发射和接收设备，投资成本大。

方案四：GPRS传输

GPRS即通用分组无线服务的简称，用GPRS技术进行无线传输数据的优点是：信号覆盖范围广，带宽可达171.2kb/s，可以保证大容量数据的传输；费用方面可以选择按流量计费，计费合理且免于维护。缺点是如果网络堵塞，数据传输的实时性将受到影响；传输通道为网络，安全性不高。

比较上述四中解决方案，能用于测井数据实时无线传输的有卫星传输和GPRS传输。但是由于卫星传输需要在数据发送端和数据接收端都安装卫星接收装置，设备费用贵，且租用卫星的信道费用也非常贵，所以综合考虑传输的距离，实时性，可靠性，费用等各种因素，GPRS传输数据是一种合理的方案。

2 基于GPRS的测井数据实时无线传输系统设计

整体的基于GPRS的测井数据实时无线传输系统包括采集数据并传输的下位机和远程接收数据并显示数据的图形界面上位机，整体结合了数据采集技术，无线通信技术，计算机技术等。

2.1 基于单片机的嵌入式采集系统

下位机设计如图：

下位机以P87C552单片机为主控芯片，接收各中种传感器从井下采集并转换后的地层参数，如下井深度，地层温度，压力，液位等等。然后单片机将采集到的数据利用串口不断地发送到与单片机连接的GPRS无线终端上。

2.2 无线传输过程

GPRS无线终端接收单片机串口发来的数据，通过GPRS网络把打包压缩后的数据送到中国移动的内部网，移动公司再通过GSN（GPRS服务节点）把数据传送到因特网上，最终到达解释中心的服务器上，实现数据的远程传输。传输过程经GPRS网络传输到Internet网络，传输协议选择时由于TCP协议是一种可靠的面向连接的数据传输方式，且适合大批数据依照顺序没有重复的传输，所以在UDP协议和TCP协议之间选择TCP协议。因传输过程接收和发送可以同时进行，所以是全双工通信，在设计程序设计时要兼顾发送线程和接收线程，使二者协同工作。这里还需要注意的一点是数据在传输的过程中需要进行压缩和编码。数据在压缩后发送不但可以在传输的过程中充分利用带宽，还可以节约传输的费用。对数据进行编码提高了数据传输的安全性。

2.3 上位机接收分析数据系统

上位机是电脑接收系统，通过可视化的界面分析实时传输来的数据。上位机软件与后方数据库建立连接，将接受到的数据储存在SQL SERVER数据库系统中。上位机系统建立日志功能，记录数据传输中的异常情况，为日后遇到类似问题提供解决方案。解释中心通过对地层各种参数的分析，给出合理的建议，并通过GPRS网络实时地将意见反馈到施工现场，这样就可以保证施工的工程进度，不耽误施工的继续进行。

3 小结

测井数据的无线实时传输对石油采集有着重要的作用，由于用卫星实现数据传输成本太高，而GPRS无线传输数据有资费比较低，可以按使用流量计费，且通信可以保持数据的完整性，覆盖范围广，传输实时性强等优点，所以笔者提出了采用基于GPRS的测井数据实时无线传输系统。该系统可以实现数据的实时无线传输，解释中心可以及时的分析数据并对施工队伍给出合理的建议，节约了数据传送的时间，提高了施工队伍的工程进度，在石油开采中有很广泛的应用空间。

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