Заглавная страница

Geoplast DWD - Программное обеспечение приема фильтрации и восстановления телеметрических данных беспроводной 
забойной системы телеметрии “Геопласт”.
== Актуальность ==
Сигналы из скважинных приборов беспроводных систем телеметрии, передаются на поверхность сигналами в виде последовательности бит. При этом, сигналы подвергаются воздействию ряда сильных помех, порождаемых физической средой канала передачи и технологическими особенностями применяемого при бурении оборудования. В связи с этим, прямое декодирование получаемых сигналов на поверхности без проведения фильтрации и восстановления сигнала практически невозможно.
Фильтрацию сигналов и декодирование данных на поверхности обычно производят аппаратно и программно. Опыт создания и эксплуатации подобных систем показывает, что обеспечить полное восстановление принимаемых данных возможно только при использовании цифровой фильтрации, реализуемым специальным программном обеспечением (далее ПО). 
Такое ПО должно обеспечивать прием сигнала из скважинного прибора посредством специального электронного оборудования приема, подавлять помехи, декодировать сигнал и восстанавливать поврежденные биты. ПО должно передавать восстановленные данные в программы расчетов и базу данных для проведения необходимых расчетов траектории, геологических и телеметрических параметров скважины в реальном времени, их визуализации в форме, удобной для технологов буровой скважины и сохранения в базе данных для последующего анализа и формирования отчетов.
== Цели программного обеспечения ==
Целью создания специального ПО является стремление обеспечить прием и декодирование принимаемых сигналов из скважинного прибора беспроводной системы телеметрии в реальном масштабе времени в условиях реально действующих помех в канале передачи сигнала. Применение ПО должно до минимума снизить вероятность ситуации, когда ошибки в приеме сигнала приводят к невозможности декодирования данных скважинного прибора, что влечет остановку бурения, подъем оборудования и наложение огромных штрафов на сервисную компанию, обеспечивающую передачу данных технологам и геологам (обычно это сотни тыс. руб за незапланированные подъемы и остановку работы).
Вследствие конкуренции производители забойных телесистем используют собственные форматы, протоколы и кодирование данных с разработкой собственного специального программного обеспечения с целью получить преимущества на рынке и скрыть свои технологические и конструктивные секреты от конкурентов. Это приводит к полной закрытости такого типа программного продукта, невозможности обновить или исправить программный продукт для последующего использования без участия компании-разработчика. Предприятие ООО «Геопласт Телеком» г.Уфа разрабатывает и серийно производит оборудование беспроводной системы забойной телеметрии «Геопласт», (далее телесистемы), отличающееся высокой точностью и надежностью, в том числе скважинные приборы и наземное оборудование. В целях создании современной конкурентоспособной забойной телесистемы на предприятии поставлена задача разработки собственного программного продукта для приема и декодирования данных скважинных приборов на поверхности.
Актуальность задачи с экономической точки зрения обуславливается тем, что разработанное ПО должно повысить достоверность принимаемых декодированных данных в условиях сильных помех. Повышение достоверности телеметрических данных позволит:
1) исключить ситуацию остановки бурения по причине невозможности приема сигнала и как следствие разрыва контракта с сервисной компанией, 
2) исключить простои бурения и незапланированные подъемы скважинного прибора для замены или перенастройки, с выплатой сервисной кампанией штрафов, исчисляемых сотнями тыс. руб.
== Методы решения ==
Для приёма сигнала в ПК от наземного электронного блока в системе используется стандартный COM или USB порт.
Их достоинством является простота подключения, отработанность протоколов и распространенность интерфейсного оборудования. Недостатком является низкая скорость, крупные размеры разъемов, , а также большое количество прерываний (одно на половину аппаратной очереди, т.е. 8 байт). 
Принятый сигнал в виде цифровой огибающей сохраняется в промежуточном буфере для последующей фильтрации, декодирования и передачи сформированных пакетов данных в программу расчетов.
Фильтрация сигнала необходима поскольку на сигнал из скважинного прибора накладываются шумы и помехи. Для того, чтобы данные можно было корректно декодировать используют специальные цифровые фильтры с определённой разрядностью. Существуют фильтры с конечной импульсной характеристикой и фильтры с бесконечной импульсной характеристикой.
После проведения фильтрации необходимо провести декодирование сигнала. Для этого используется специальный алгоритм определения значения сигнала относительно порога нуля.
После получения сигнала в битовой последовательности необходимо произвести преобразования для уменьшения объёма пакета, улучшения дальнейшей информативности и возможности нахождения помех и ошибок с предыдущих этапов. Для таких задач нужно использовать удобный и простой код кодирования. 
Для кодирования битового сигнала могут быть применены следующие алгоритмы: Non-return-to-zero, Non-return-to-zero-inverted, Manchester II. 
Для визуального представления сигнала необходимо полученные точки огибающей прорисовать на экране. Для этого целосообразно использовать библиотеки готовых классов рисования графиков.
== Текущая разработка ==
Ведётся создание новой версии программного обеспечения для облачных систем. При помощи такой структуры фильтрация и кодирование сигналов будет производится на специальном мощном сервере обработки данных (СОД), который позволит обеспечить компаниям-оператроам экономию от покупки нового оборудования.