随着科技发展,对油气资源的需求越来越多,国内外开始大量进行水平井、大斜度井的勘探和开发。在这种复杂地层,随钻测井比电缆测井更具有适应性优势。近年来,随钻测井在油气探测领域正发挥着越来越重要的作用,甚至有替代电缆测井的趋势。随钻多极子声波测井仪主控系统设计是我国大型油气田及煤层气开发专项“随钻多极子电路关键技术研究”的子课题,由中海油田服务有限公司-电子科技大学电法测井联合实验室自主研发,其目的是设计一套拥有自主知识产权、达到世界先进水平的随钻多极子声波测井仪主控系统。随钻多极子声波测井仪主控系统能够完成对声波信号的采集、处理、存储以及仪器的整体控制等基本功能,同时能够实现系统通信稳定,升级维护方便,数据运算高效等关键功能。本文根据课题提出的要求,主要完成了三方面的功能设计:第一,为控制声波发射、采集的同步协调进行,需要将各系统挂接在同一总线上保证实时性,虽然保证了整个系统的同步性和实时性,但是也带来了数据冲突的问题。针对通信系统共用总线上发生数据冲突的问题,采用了地址位多处理器通信方案,从设计原理上杜绝了数据冲突的可能性,保障了系统的通信稳定性;第二,考虑到仪器的工作环境,要能够实现通过主控系统与地面系统的通信接口完成井下仪器主控系统的远程在线升级更新功能,因此设计了一套硬件结构简单、文件传输稳定、升级更新安全的远程在线升级方法;第三,为获得精准的地层数据,要能够将大量的声波数据在DSP中根据时差提取算法进行高速运算,在极短时间内计算出高精度的时差数据,为此需要将PC端时差提取算法移植到井下仪器DSP平台上实现,并对整体代码进行了优化处理,以完成工作流程的高效运行。最后,本文通过系统联调实验验证了地址位多处理器通信设计的通信稳定性,测试了远程在线升级的实现过程,同时对比了PC和DSP端的时差计算结果,通过定时器获得了工作流程的优化结果,并对结果进行分析,证明各模块达到功能设计要求。