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BLS数控测井软件的设计与实现(上)

作者:  信息来源:论文  2006-12-28

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摘要:介绍了BLS数控测井系统软件的总体设计构思,分析了其软件的结构、功能和特点。提出了几个主要部分的设计要求及设计思路。集数种软件平台的优势,对不同的功能模块提出了不同的设计方法,并提出了将用户界面与任务处理编写在不同的程序模块代码中的“分体界面”概念。 主题词:数控测井仪[软件]总体设计实时ABSTRACT...
摘 要: 介绍了BLS数控测井系统软件的总体设计构思,分析了其软件的结构、功能和特点。提出了几个主要部分的设计要求及设计思路。集数种软件平台的优势,对不同的功能模块提出了不同的设计方法,并提出了将用户界面与任务处理编写在不同的程序模块代码中的“分体界面”概念。
  主题词: 数控测井仪  [软件]  总体设计  实时  ABSTRACT
引言
  数控石油测井仪对油井的探测过程进行实时监控与数据处理并提供现场解释,为分析地质构造和油藏情况提供主要依据。国家每年用于购买测井设备的资金数以亿元计,市场广阔,开发我国数控石油测井软件有着重要的意义。
软件总体功能及结构设计
  软件的总体分析与设计是程序成败的关键。本软件采用以模块功能调用划分模块法和以数据流程划分模块法相结合的正交模块设计法进行系统设计。
  根据工程需要及数控系统的软件设计特点,设计应用软件结构见图1。

仪器有两类输入数据:第一类是地层测试数据,数据流程为“井下仪器”探测、“下位机”采集、双端口RAM通讯、数据处理、记录、显示、明记录输出、数据整理、数据格式变换、地层分析、油气解释;第二类是现场施工及仪器状态数据,数据流程为“信息录入”、“信息记录与变换”、“信息打印”。产生两类输出数据:分析解释图和信息文件报表。
  软件有3类控制任务:第一类是系统任务调度,选定当前应该执行的任务;第二类是软件状态选择,设定不同任务下的环境参数及控制条件;第三类是硬件状态控制,控制井下仪器工作方式,控制下位机工作方式,控制系统硬件运行状态。
  根据以上分析结果,划分出10个功能模块:
  (1)主控制程序;
  (2)接口程序,包括数据通讯、命令发送等程序;
  (3)工程信息库管理程序;
  (4)动态图形显示程序;
  (5)明记录输出程序;
  (6)测井实时监控与处理程序;
  (7)测井应用程序(仪器刻度、数据处理、状态控制),其中包括:声波系列、电法系列、放射性系列、M系列、WTC7参数、各特殊方法测井程序等;
  (8)曲线编辑与格式转换程序,曲线回放程序;
  (9)设备自检程序;
  (10)现场解释程序。
屏幕界面的设计
  屏幕界面是应用软件的窗口,是人机交互的中介。界面的设计直接影响软件的使用效果与用户心理。同时,传统的界面设计方法占用了软件设计者大量的时间与精力。本系统屏幕界面设计采用以下几项技术来提高界面质量,缩短开发周期。
  1.使用专业图形界面开发系统或窗体控件齐全的语言平台,如BoyWindows界面开发系统、Visual Basic语言等,提高设计基准。
  2.提出“分体界面”的界面设计概念,并使用其作为本软件界面的设计原则,有利于屏幕界面的开发、升级、重复使用。
  传统的控制界面采用菜单设计方法(见图2b)。在这类程序界面设计方法中,菜单选择功能和任务处理功能编制在同一个程序内部,程序设计复杂、模块代码增多,不利于开发和调试。笔者提出的“分体界面”的概念是将用户界面与任务处理编写在不同的程序模块代码中,由界面生成任务控制文件,任务调度程序根据任务控制文件进行功能调度,这样,界面的设计就可以独立实现(见图2a)。

本软件界面有如下要求:
  1.采用统一形式的窗体、框架、控制按钮、录入方式,以黑、白、蓝为主要颜色,红色表示警告与禁止。
  2.能够接收鼠标和键盘两种设备的输入信息,并为其它输入设备保留程序接口。
  3.界面形式要美观大方,不同功能模块的屏幕界面在风格上、概念上、视觉效果上保持一致,提高界面的重复使用程度。
  4.用户界面要友好,正确处理非法输入,提供在线帮助功能。
动态图形显示程序、明记录输出程序
  动态图形显示是指可以通过屏幕实时显示各种测井数据,常规形式是以测井深度或时间为纵坐标的曲线显示。显示模块是系统重要的输出界面,实时测井监控的主要手段。它包括曲线图形输出和曲线数值输出两部分,在测井过程度中能够改变显示格式和显示状态,为操作人员提供全面的、准确的、清晰的资料,保证操作人员高质量地完成任务。
  屏幕显示功能要求:
  (1)屏幕可以同时显示20条曲线;
  (2)同一曲线道上的多条曲线用颜色区别;
  (3)显示曲线道头由曲线代码,曲线量程构成;
  (4)数字显示深度、磁标、速度、张力、时间、曲线工程值;
  (5)具有灰度显示功能和波列显示功能;
  (6)具有对话功能,进入对话功能后,屏幕分割为3部分,上部分是显示的曲线,左下部为数值显示,右下部是对话窗口。
  我们参照二维GKS图形标准指导图形程序设计,定义了3种绘图坐标系:
  (1)世界坐标系(WC);
  (2)标准设备坐标系(NDC);
  (3)实际绘图设备坐标系(DC),包括明记录坐标系(PLOT-DC),屏幕坐标系(CRT-DC)。
  本软件用C语言设计了坐标转换函数。设计了窗口(WINDOW)定义函数、视窗(VIEWPORT)定义函数以及相应的剪取函数。用汇编语言设计了点、线、字符、区域填充等图形原语与直接控制ET6000图形卡的硬滚屏函数、块拷贝函数及方式控制函数等。
  明记录输出程序是指可以通过热敏绘图仪在热敏胶片上实时输出各种测井曲线。常规形式是以测井深度或时间为纵坐标的曲线输出。热敏胶片是测井数据的一种主要记录形式。事实上,明记录输出程序与屏幕程序所完成的工作是相同的。从计算机图形学的角度来说,明记录输出与屏幕显示是同一个图形系统的两种外设输出形式,所以本系统的明记录输出程序与屏幕程序一起设计。
  通过利用各种软硬件技术,本软件的屏幕绘图程序可在2万m/h的测速下正常运行,明记录绘图程序可在4000m/h的测速下正常运行。

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