声波测井是各类地球物理测井中发展最快和应用最广泛的技术之一。该技术
利用声波的速度、幅度在不同介质中传播时的全波记录，得出相应的地质特征，
以便于研究和解决地质问题，进而发现油气、煤、金属与非金属、放射性、地下
水等矿产资源。声波测井技术是一种重要的资源勘探手段，并随着科学技术的进
步，逐渐衍生到其他相关领域，如大型结构桥梁、建筑物等的桩基检测及煤矿、
金属物等矿采资源勘探等领域。传统的声波测井需手动测量井下的具体位置，并
采用有线进行数据传输，通过对声波信号的分析，从而得出这些位置的地质结构，
此方法操作不便，特别在岩层较深且测量点位密集的情况下，测得的数据不仅存
在较大的误差，而且需花费大量时间和精力。为解决传统仪器存在的问题，本文
研制了基于ARM Cortex-M3内核的无线智能声波测井系统，主要研究内容和结果
如下:
(1)研制了无线自动测位装置。以低功耗STC89C52微处理器及E50-TTL-
100无线通信模块为核心对装置进行了硬件设计和软件编程。使声波测井换能器
在井下移动的过程中，自动测位装置采集编码器产生的位移脉冲，通过一定的换
算，把脉冲信号转换为实际的位移信号，并通过无线串口传输进行数据通信，实
现了井下采集点位置信息的精确测量。模块性能测试表明，误差控制在1%以内，
显示出良好的位移测量效果。
(2)研制了无线声波采集模块。以高速STM32微处理器及nRF24L01无线模
块为核心对模块进行了硬件设计和软件编程。模块通过利用微控制单元(MCU)
自带的两路12位模数转换器，对换能器两接收通道声波信号进行采集，并采用
无线进行数据收发，减少现场布线带来的麻烦，从而实现了无线声波测井系统的
高精度采集过程。模块性能测试表明，最高采样率可达1 MHz o
(3)开发了基于LabVIEW虚拟仪器的系统配套应用软件。软件包括声波数
据采集模块及声波数据分析处理模块两部分。数据采集部分程序功能:系统根据
无线自动测位装置实时提供的井下位置信息，设置相应的采集参数，实现仪器的
自动采集。数据分析处理部分功能:设计合理的声波分析方法，实现数据分析与
采集过程的一体化过程，从而快速、准确的对被测物体的质量进行分析。
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