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便携多任务综合数采系统典型故障解析张鲁江，陈新君，崔 猛，杨石俊（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部塘沽基地 天津塘沽 300452）摘要:drs013是sondex公司推出的一种基于pc的套管井便携式多任务综合数字采集测井地面系统，本文介绍了地面系统 内部模块及功能，并对供电和命令异常两个典型故障进行分析,提出维修测试方法及改进建议，为今后故障的判断和维修提 供经验。关键词：生产测井系统；warrior地面系统；drs013； 中图分类号: p613.8文献标志码:bfault analysis for portable micro-midas logging systemzhang lujiang，chen xinjun，cui meng，yang shi-jun（china oilfield services limited well-tech tanggu base, tianjin, 300452, china）abstract: drs013 is a portable version of midas (multitasking integrated digital acquisition system), which produced by sondex. its a pc based logging system and used in cased hole .this article introduces the modules and functions of the panel, and supply two typical maintenance cases. at the same time, it shares the test methods and suggestions for maintenance improvement . and it can provide experience in malfunction judgment and analysis in future.key words: production logging system;warrior surface panel;drs0130引言drs013（也称warrior面板）是英国sondex公司 研发的一种综合测井地面系统，其功能全面，可挂接七参 数、多臂井径成像等测井仪器，完成多参数生产测井作 业，拥有集成度高、性能稳定及操作简便等优点，在生产 测井及油套管内工程作业方面有着广泛的应用。本文在分 析该面板的工作原理和各功能模块的基础上，分析了长期 作业中出现的典型故障案例，在维修面板的同时对引起故 障的根本原因进行了改进，在海洋测井作业中取得良好的 效果。由于厂家以保密为由不提供面板内各功能模块电路 图，本文分析以实际电路板为依据，对使用同类面板的公 司具有参考意义。1drs013主要功能及内部构成1.1 drs013主要特点和功能drs013集供电、采集、出图打印等多个功能模块于 一体，极大降低了地面系统体积，且通讯调节简捷，面板 自身设计有短路保护，能在短路条件下自动断电。它挂接 xtu仪器（通讯和供电），可以配接七参数、多臂井径、 固井质量和电磁探伤等多种组合仪器，满足不同种类和不 同井况的作业需求，在生产测井方面拥有很高的评价。1.2 drs013内部模块及功能drs013系统由供电、井下仪器通讯、数据处理、热敏 打印机及usb通讯等五个模块组成，其供电分为面板自身 用+12vdc和+5vdc低压直流电源及井下仪器供电电源（图 1中psu: power supply unit）；面板内部热敏打印机数据传 输、深度张力信号采集、井下仪器数据采集和命令的发送，它们都通过usb线连接到一个usb通讯板，再通过usb 线连接到便携电脑，实现二者交互通讯。如图1所示。图1 drs013功能模块框图d11 1n4004mpsa42 q8d12 bzv85 c10r11 10kq7 buv 46fid8 1n4148vinq10 mpsa92r12 1oor 1wvor10 220radjq9 lm317tr9 68r图2 供电关键调压电路2典型故障分析及解决思路在长期的作业使用中，尽管面板的稳定性较好，且设置有保护，但随着面板的使用频率升高、自身老化、海上 吊装震动及误操作等原因，故障也偶有发生，通过实际案 例分析，希望对读者有一定的参考意义。2.1 电源板psu故障现象： a、2010年8月，测井作业队伍在xx区块测井作业中发现面板可以开机，但给井下仪器供电电源失效。 b、2011年3月，测井作业队伍在出海作业准备中，单芯电缆线接反，面板烧坏冒烟。 从图1中不难看出，电源板psu（标号80700）的作用即为井下仪器供电，其发生故障时最为明显的现象就是无 法供电，开机电压24vdc设置不正确，也出现过开机电压 为210v左右。主要用于调节电压的元器件为q9(lm317t), 根据lm317t的datasheet可以了解到，该类型芯片vo与vin 两端电压差超过37v会导致其损坏，而在该psu电路板中 lm317t前部设有一个镜像电流源驱动电路，有效避免了压 差过大1。事实上，元器件老化或电缆虚接等特殊情况，会 导致其损坏。经过分析，当q7(buv46fi)故障，则lm317t 一定已经击穿,此时比较明显的现象为r12(100,1w)有 过热或已烧坏的痕迹。可依据三极管的电气规则测量 q7(buv46fi)、q8(mpsa42)、q9(lm317t)、q10(mpsa92)及d9（bzv85c10），以确定问题2。如图2所示3-4。2.2 ultralinkmodem通讯模块（80803）故障现象：a、2009年8月，某小队在出海作业准备中，电缆短 接，开机初始24v电压为0，电流严重偏大，造成面板无法 下发命令，但数据采集正常。b、2008年11月，在伞式流量计dbt作业中，数据采集 正常，但对开伞命令无响应。首先，应先分析模块的具体信号流程，同样该模块厂 家也不提供电路图。该模块是drs013面板的核心电路， 主要功能为通讯增益调整、命令驱动发送、上传数据的滤 波整形及开机24v电压（与电源板共同）的设置，同时， 它也是井下仪器的供电通道。经过长期使用，该模块故障 时，通常现象为开机24v电压不正常，但面板可以正常供 电，数据也能够采集到，软件中会出现downlinkerrors及 crc errors等。此时可以通过软件进行测试，方法为：进 入edit菜单toolconfiguration16xtu，更换默认uplink bitrate后，点击send，会弹出错误提示对话框，此时可以 确认命令通道故障。设备良好情况下每间隔15秒drs013 会自行向井下仪器发送一次确认命令。其工作原理为命 令信号控制tr4（bc32725）的导通与否，从而达到控制 tr5（zvp2106）和tr6（zvn2106）的目的，使得命令信 号能够顺利驱动到测井电缆上去1,5。若正常，则命名发射 驱动电路故障，否则需要沿命令通道向前查找原因。通过 多年使用，故障均出现在命令发射驱动电路，可通过测量 tr4（bc32725）、tr5（zvp2106）、tr6（zvn2106）及zd7-zd10四个稳压二极管，以其电气参数为依据判断其正常与否5，最终判断故障元器件，达到修复设备的目的。如 图3、图4所示。zd10bzx79c 13zd7bzx79c 13命令基准电压 24vdctr6命令耦合电容zd9bzx79c 9v1r56zvp2106a220k正电压调节端r56d7220kin4148r53tr4命令信号bc327-25100k负电压调节端r54100ktr5zvn2106azd8r5779c1322k图3 命令发射驱动电路图4 命令信号波形2.3 模拟/数字-i/o模块故障现象： a、2010年10月，某小队在xx井作业中，打开采集软件就弹出“cyaux device not communicating”对话框，无法采 集深度编码器的脉冲。b、2011年4月，某小队在xx井作业中，打开drs013面 板后，弹出“usb device”未能正常安装，测井数据正常， 但无法采集到深度值。从图1可以看出，模拟/数字-i/o模块的主要功能是处80 eic vol.21 2014 no.1理深度编码器和张力指重计的信号，并将其通过usb hub 送到便携电脑采集软件显示。该功能模块有两块电路板 组成，上层为深度系统usb通讯板，负责将脉冲计数和与 usb hub通讯；下层的电路板为编码器脉冲和张力信号处 理电路和供电电路。所以，当深度信号采集不正常时，需 要着重检查该模块是否工作正常和驱动是否正常安装。步 骤为：首先检查供电+12vdc和+5vdc，若不正常需检查供 电模块；其次，在模块信号输入接口处检查深度编码器输 出脉冲a和b是否正常，若不正常需检查编码器和连接线； 最后，沿深度信号处理过程逐级测量信号，查出在何处丢 失，确定问题根源。如故障a，通过逐级测量信号，最终查 出深度usb通讯板上的ic5（eprom）中的程序丢失，芯片 本身无故障，在此提供其5和6脚工作正常时的，如图5所 示6；而故障b处理的方法相对简单，根据对drs013使用手 册的阅读，在安装软件时，同时需要安装5个驱动文件，故 障b就是其中之一的深度驱动异常所引起。图5 程序存储器输出波形2.4 通讯校验累计出错故障现象：2012年5月，某操作工程师在检查设备时， 信号强度“signal level”已亮10格（满格），而通讯窗口 的校验项“crc errors”累计增长。drs013的通讯调节环节相对简便，只有一个旋钮 “equalization”，且有“frame lock”和“signal level”两 种方法指示。本次出现“crc errors”累计增长的根本原 因是噪声被过分放大，影响了正常信号的采集，此时需要 降低均衡增益值，即将旋钮 “equalization”逆时针旋转， 在保持“frame lock”灯常亮的前提下，直至将“signal level”降到最低。原则就是均衡增益值满足信号采集即 可，过大则会将噪声放大，过小则无法对经过电缆衰减的 信号有效放大。3 结束语便携式多任务综合数采测井系统采集面板drs013为 集成度较高的采集系统，以其作业成功率高，稳定性好， 使用方便易上手，在业内有着较好的应用。内部采用模块 化设计，关联程度高，布线复杂，判断故障和维修难度较 大，就长期使用中出现的故障，本文已做分析，绘制出部分关键电路图，供读者或使用单位以参考。同时对这两个 典型故障产生的原因进行了分析，对电路进行了升级改 进，在海洋测井作业中表现良好。通过本文对故障的分析 和维修测试方法，从整体构造的原理出发建立相应的维修 思路和维修测试方法，一定能够在节省成本的同时，及时 修复仪器，保证一线作业的顺利进行。参考文献1 吴利民,余国文,欧阳华等.电子学m.第2版.北京:电子工业出版 社,2009:76-78.2 赵广林.常用电子元器件识别/检测/选用一本通m.第2版.北京:电 子工业出版社,2011:139-248.3 杨拴科,赵进全.模拟电子技术基础m.第2版.北京:高等教育出版 社,2010:97-118.4 胡斌, 胡松. 电子技术识图 m . 第2版.北京: 电子工业出版 社,2011:249-304.5 余小平, 奚大顺. 电子系统设计 m. 第 2版. 北京: 电子工业出版 社,2010:79-81.6 夏建生,王仲奕,刘晓晖等.实用电子元器件与电路基础m.第2 版.北京:电子工业出版社,2010:493-580.作者简介:张鲁江(1977-),男,工程师,从事测井仪器的管理和维修工作;陈 新君,男,工程师,从事测井仪器的管理和维修工作。收稿日期：2013-12-30*仪器的轴向误差该如何检测无论是在实验室内还是现场使用上，许多用户会由于 一些因素导致故障的出现，轴向误差也是经常遇到的一种 现象。那么该如何检测仪器的轴向误差呢？无论是在实验室内还是现场使用上，许多用户会由于 一些因素导致故障的出现，轴向误差也是经常遇到的一种 现象。那么该如何检测仪器的轴向误差呢?小编给出以下4 点：1、校正仪器调整工作台，使平晶工作面和主轴回转轴 线精确垂