ORCA綜合導航系統軟件數據接口PowerRTNU

中石化上海海洋石油工程有限公司物探分公司 上海 浦東 201208

引言

隨著海上地震勘探的不斷發展,對導航系統的控制功能、數據處理速度、數據處理自動化等方面的要求也在不斷提高。ORCA綜合導航系統的2006年成功開發并逐漸被投入市場。經歷了14年的市場洗禮,已經得到市場的廣泛認可。為了讓更多導航人員了解到ORCA系統,更好掌握和應用該系統,本文對ORCA系統的關鍵設備進行了剖析。

ORCA軟件數據接口-PowerRTNU

PowerRTNU是Concept公司研發的一款的實時導航單元,其標準配置擁有15個傳感器接入口,12個TTL(或者Relay)輸出觸發接口和6個TTL(或者Relay)輸入觸發接口。其內部網絡和外部網絡均采用百兆網板,VME Slot#1控制板擁有第三個網絡接口,可以用來同船上的記錄系統或者槍控直接通訊。另外還可以通過添加VME41等板獲得更多的傳感器接入口以滿足使用。

PowerRTNU的主要作用是將外部傳感器數據接入實時導航系統并向Digicourse、搶控等設備提供高精度觸發信號。

1.前面板。標準配置的PowerRTNU包含兩塊PowerPC VME64x板和1個VME網絡交換機。增加PowerPC VME64x板可以增加功能。

如果超過15個串行端口,可以在第5槽添加第三塊PowerPC VME64x板,板上整合一塊PMC板,這樣就可以增加8個RS232端口。下圖顯示的是裝有3塊PowerPC VME64x板和1個VME網絡交換機的PowerRTNU前面板,同時,每個VME64x 板整裝一塊或2塊PMC板。

2.后面板。標準配置的PowerRTNU 的有個轉換模塊——VTM-41和 VTM-42,在5、6和7號插槽可以添加更多轉換模塊。

3.處理器。PowerRTNU 的核心是摩托羅拉MVME2431型PowerPC VME總線處理器板,主要特點:

摩托羅拉公司的低功耗,高性能的PowerPC 750 32位微處理器。帶擴展接頭的64位PCI總 線。PowerPlus II架 構優化的PowerPC 微處理器,PCI總線和VME總線。256MB的板載內存(SDROM)。2個工業標準PMC插槽,PMC 1號插槽的所有信號和PMC 2號插槽幾乎所有信號都路由到VME P21Mb容量的板載固件,8K×8 NVRAM8MB的板載可編程閃存滿足用戶的特定需要。

零活可變的系統配置

PowerRTNU的操作系統為Wind River?-VxWorks?,PowerRTNU利用VxWorks 驅動程序完成與PCI PMCs通訊,這樣能用最少的軟件修改實現簡單的硬件升級。

PowerRTNU應用軟件使用數據服務器技術實現客戶-服務器架構,這種開放性的系統架構使任何進程都能在任意板上運行。

一、數據服務器與數據服務器路由器

數據服務器運行于內置的VxWorks系統環境中,數據服務器路由器連接PowerRTNU的數據服務器和Spectra的數據服務器,并嚴格同步兩個數據服務器的數據。

二、PowerRTNU的控制進程(PCP)

PowerRTNU的控制進程是運行在各目標處理器上的首要進程。

PowerRTNU的控制進程主要做以下工作:

通過讀取閃存固件或者通過VME總線讀取主處理器板(0號處理器板)的參數來配置處理器號、IP地址、主機名等;

主處理器板一旦檢測到就派生其內置的數據服務器,連接任何運行的處理器到內置的數據服務器;

主處理器板一旦檢測到就派生內置的數據服務器路由器;

詢問硬件得到包含配置文件的ILCCONF數據項進而將該數據發送到內置的數據服務器(每個處理器有一個ILCCONF數據項,它包括PowerRTNU的名字和處理器號。例如:一個獨立的標配PowerRTNU稱為“RTNU”,主處理器有兩個ILCCONF數據項:@ILCCONF和@RTNU.0,第一個處理器就有@ILCCON和F@RTNU.1兩個數據項);

如果發現數字輸入輸出PMC,PowerRTNU的控制進程將啟用GPS進程和數字輸入輸出進程啟用串行數據服務節點進程命令

收集VxWorks內核的狀態信息,比如空閑的內存,進程狀態和CPU電壓等,而且將這些數據以@RTNUSTATUS@的形式發送給數據服務器。

結束語

上述從硬件和軟件詳細介紹了ORCA綜合導航系統關鍵設備Power-RTNU。集成化的數據采集及同步控制接口的設計,提供了所有導航定位設備的數據解釋接口及地震同步采集的信號觸發接口;基于客戶程序/服務程序結構體系的系統總體結構框架,是整個系統的核心設計思想,它使系統具有靈活、可變的配置能力,使得拖纜作業能夠保證各種定位數據接入和采集數據同步,提高作業船只的生產效率。