2AD160B-B350A1-BS03-B2N1泥漿脈沖信號(hào)濾波解碼
      在井場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)，泥漿脈沖信號(hào)是通過安裝在立管上的壓力傳感器采集獲得的。

      在現(xiàn)場(chǎng)條件下，從井下發(fā)出的泥漿脈沖信號(hào)傳遞到地面時(shí)，混雜了非常強(qiáng)的背景噪聲，其來源主要有泥漿泵活塞周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的泥漿泵噪聲、鉆頭粘卡后突然釋鉆柱產(chǎn)生大弧度擺動(dòng)產(chǎn)生的鉆柱扭矩噪聲和鉆柱鉆進(jìn)中的震動(dòng)產(chǎn)生的鉆頭噪聲。

      在2AD160B-B350A1-BS03-B2N1中，采集獲得的泥漿脈沖波形數(shù)據(jù)經(jīng)過FIR初級(jí)濾波、自適應(yīng)濾波、小波分析、互相關(guān)處理等一系列濾波處理，獲得較為干凈的脈沖信號(hào)波形。之后，通過準(zhǔn)確判定脈沖位置，計(jì)算相鄰脈沖的時(shí)間間隔，從而計(jì)算的到相應(yīng)的通訊數(shù)據(jù)。

2AD160B-B350A1-BS03-B2N1深度測(cè)量
      鉆井深度的測(cè)量，是通過測(cè)量鉆機(jī)大鉤上提下放運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行累加，從而間接獲得的。除了需要準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的測(cè)量大鉤位置外，還需要準(zhǔn)確判斷鉆具是否掛在大鉤上，跟隨大鉤一起上提下放。

      判斷鉆具是否掛在大鉤上，先測(cè)量大鉤的載荷，與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，高于閾值認(rèn)為是掛在大鉤上，反之認(rèn)為沒有掛在大鉤上，處于座卡狀態(tài)。但在鉆井過程中，會(huì)有各種震動(dòng)產(chǎn)生，使測(cè)量得到的載荷也隨之劇烈波動(dòng)。當(dāng)鉆井深度較淺，鉆具重量較輕時(shí)，閾值非常接近大鉤空鉤載荷，劇烈的波動(dòng)很容易越過閾值造成誤判。

      為了消除震動(dòng)的影響，2AD160B-B350A1-BS03-B2N1需要對(duì)測(cè)量測(cè)到的鉤載進(jìn)行濾波。而濾波算法要求一方面有效濾除波動(dòng)，另一方面具有很低的延遲，這兩方面是一對(duì)矛盾關(guān)系。在綜合了FIR、IIR、平均值濾波、中值濾波等算法的特點(diǎn)后，使用FPGA模塊的相關(guān)濾波模塊設(shè)計(jì)了一套有效的濾波算法，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的深度測(cè)量。

2AD160B-B350A1-BS03-B2N1試驗(yàn)情況
      在已經(jīng)進(jìn)行的地面循環(huán)試驗(yàn)、井下循環(huán)試驗(yàn)和實(shí)鉆試驗(yàn)中，隨鉆嵌入式處理單元累計(jì)工作幾百小時(shí)，成功驗(yàn)證了其可靠性和實(shí)時(shí)性。達(dá)到的性能指標(biāo)主要有：

1、傳輸率：達(dá)到了3.0bps，為目前國(guó)內(nèi)的同類技術(shù)的zui高水平；

2、誤碼率：在試驗(yàn)過程中，解碼的誤碼率在1%以下；

3、可靠性：在試驗(yàn)工作過程中，隨鉆嵌入式處理單元工作穩(wěn)定，算法運(yùn)行正常，沒有出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。

總結(jié)
      經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，基于2AD160B-B350A1-BS03-B2N1開發(fā)的隨鉆嵌入式處理單元已經(jīng)初步達(dá)到了實(shí)用化的水平。

      在整個(gè)處理單元開發(fā)過程中，快捷方便的LabVIEW圖形化編程工具*的解放了開發(fā)人員的精力，可以更專注于泥漿脈沖波形濾波解碼算法和深度測(cè)量算法的開發(fā)。同時(shí)，CompactRIO堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和*的可靠性也給人留下了深刻的印象。

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