基于DSP技术的钻井参数数据采集系统的设计

设计了一种基于DSP技术的钻井工程参数随钻数据采集系统。钻压、扭矩、侧向力、环空压力等钻井工程参数可以随钻进行测试。该数据采集系统采用TI公司的TMS320LF2407A芯片为主控制器,另外设计了相应的外围信号调理电路、存储模块、通信模块等。一个测试实例说明该数据采集系统用于井下钻井工程参数的测试是可行的。     

基于单片机的动力电池管理系统开发

为获得动力电池的工作参数,匹配动力电池的物理特性,优化电池的效率和寿命,设计基于STC12单片机动力电池管理系统,主要包括MCU模块,电压、电流、温度数据采集模块,均衡模块,充电模块,数据显示模块,系统实现了对动力电池充放电电压、电流、温度等参数实时监控并显示功能。经实验平台测试,该系统可以实现预期功能,满足应用要求。     

便携式多参数数据采集器的设计

介绍了一种便携式多参数数据采集器，系统设计主要按照便携、测试灵活等特点进行，强调了传感器选择及模块设计原则。给出了系统框图，控制电路，数据采集软件流程图。     

矿热炉电量数据采集系统的设计与实现

矿热炉是一种需要巨大电流的工作系统,提高其功率因数对于节约能耗、降低运行成本、提高产品产量具有重大意义。针对矿热炉低压无功补偿系统电气参数监控的需要,设计并实现了矿热炉电量数据采集系统。该系统由实时数据采集下位机子系统和上位机子系统构成,实时数据采集下位机子系统采用TI公司生产的TMS320F2812型数字信号处理器为控制芯片,以TLC1549为数据采集模块,实现了对矿热炉电量数据的实时采集;上位机子系统基于组态王KingView软件开发,实现对采集数据的管理。经实验测试,该系统可以满足矿热炉电量数据实时采集和管理的需求。     

全频段多系统全球导航卫星系统数据采集系统的设计与实现

基于FPGA设计实现了一种全频段多系统全球导航卫星系统(global navigation sattellite system,GNSS)数据采集系统。该系统由宽带天线、宽带射频前端、A/D转换模块、下变频模块、滤波器模块、数据存储模块等构成,可以实现四大导航系统的全频段覆盖,具有并行数据采集通道多、采样速率高、可灵活配置等特点,能够满足全频段多系统软件接收机的各种处理需求。对GALILEO在轨卫星实际数据的测试结果验证了数据采集系统的正确性。该数据采集系统可用于GNSS全频模拟信号源的验证以及在轨导航卫星信号的质量监测。     

基于C＋＋Builder的模块化测控系统软件的设计

利用C＋＋Builder6．0设计了模块化的测控系统软件,主要包括数据采集模块、通信控制模块、显示模块及数据处理模块。该软件系统能接收到DVCC-5286JH单片机仿真实验系统发出的数据,并对数据进行保存及实时曲线绘制。经过测试,该软件系统较好地实现了PC机与单片机之间的通信。编写的模块化程序具有一定的通用性,只需对相关参数重新设置即可应用于其它测控系统的软件设计中,为测控系统的上位机软件设计提供了标准化的模板．     

基于CAN总线的汽车综合性能测试系统研制

介绍了一种基于CAN总线的汽车综合性能测试系统。该系统主要由便携式计算机、监视器模块、数据采集模块和多种传感器组成,可适用于多种型号汽车的整车性能测试。便携式计算机和数据采集模块之间采用专用USB通信,各监视器模块、各数据采集模块之间采用CAN总线通信。采用数字温度传感器DS18B20除用作热电偶的冷端温度补偿外,兼做各模块的序列号,安全可靠。系统具有测试精度高、模块化程度高、扩展性强、实时性高、便携性好等优点。     

基于LabVIEW的螺杆空压机测试系统设计

针对螺杆空压机的工作特点,基于虚拟仪器设计的思路,以LabVIEW为软件开发平台,采用数据采集模块和实时操作模块构建了一套螺杆空压机测试系统。确定了各个参数测量元件的布局,实现了压力、温度、流量、转速、功率等主要性能参数的实时采集、数据处理、报警、图形显示等功能。该测试系统实现了对螺杆空压机系统的自动化测试,避免了人力资源浪费,具有操作简单、测试全面、检测高效的特点,为螺杆空压机后期的产品开发和质量保障奠定了基础。     

恶劣环境下无人机双旋翼故障的智能监测系统设计

当前无人机双旋翼故障检测系统在恶劣环境下的抗干扰性能差,无法正常运行。设计一种小型、智能的适用于恶劣环境下的无人机双旋翼故障监测系统。首先规划了系统的总体结构,将便携式工控机作为系统运行的核心,用于对故障进行检测、提取故障数据进行存储和分析。然后利用数据采集模块对恶劣环境下无人机双旋翼相关数据进行采集,通过RS485总线完成主机和被监测无人机之间的数据传输。利用信号测试卡模块对数据采集模块接收的数据进行逻辑测试和故障诊断。最后采用无人机双旋翼故障检测算法对故障进行检测。实验表明,所设计系统具有较高的监测效率和精度,诊断效果良好。     

基于多线程并行模式的数据采集系统设计

针对专用数据采集卡成本高和传统编程代码专业性要求太高的不足,借助Lab VIEW软件,设计了基于声卡的数据采集与处理系统;该系统采用多线程并行模式进行程序设计,分为数据采集、数据处理和波形显示三大模块,测试结果表明该系统具有设计简便、采样精度高、扩展性好等特点.     

Similarity identification method on formational interfaces and application in general granite

An instrumented drilling system can be applied for the acquisition of drilling process parameters. The system can provide continuous and huge data for geotechnical engineering. However, due to the complexity of ground strata, the variation in the drilling parameters with stratigraphical characteristics is great and the correlation between likely comparable parameters is not high, which limits the use of conventional correlation approaches in this field. How to use the data for engineering and how to get a reasonable interpretation for the relationships among the drilling parameters, as well as between a drilling parameter and formational characteristics, become a technical choke point for the development and application of the instrumented drilling system. Based on similarity criteria, the extraction of sample data and characteristics, the pretreatment of data and feature matching algorithms have been analyzed and an approach of slope coefficient searching identification has been established. A case study was carried out for the similarity between the rotational speed of the drill bit, flushing pressure, and effective thrust force graphics in general weathered granite. The result shows that the similarity coefficients between the rotational speed of the drill bit, flushing pressure, and effective thrust force are 0.72 and 0.83, respectively. Although there are differences between the distances of the graphics, the curves of both rotational speed and flushing pressure agree with the effective thrust curve in shape, which provides a possible method for the identification of various formations by use of the similarity between feature drilling parameters.     

随钻电磁波电阻率测井采集系统研究

随钻测井（LWD）以地层分辨率高、节省时间和成本等优势而有别于电缆测井,在情况复杂、电缆测井难度大、钻杆传输测井风险高的井中,随钻测井具有优越性。针对目前测井技术的发展需求,设计出一种随钻电磁波电阻率测井数据采集系统。重点介绍了随钻测井仪采集系统结构、采集方案、数据处理及各功能模块的设计与实现。该系统基于高性能数字信号处理（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）而设计,实现了对信号的预处理、高速A/D的控制、相敏检波（PSD）的数字化等功能,优化了系统,为随钻测井仪器的研制提供了新的方法和途径。     

地质力学特征评价新方法在导向钻井优化中的应用

针对常规导向钻井技术在适用范围、预测能力与运行成本等方面的局限性,在考察岩石物理及力学参数和地球物理信息之间定量关系的基础上,将地震反演、地质统计、地震属性分析、岩石力学方法与钻井工程实际需求密切结合,提出地质力学特征评价新方法,基于其对导向钻井系统进行优化。新技术以常规地震和测井资料为基础,充分结合钻井、录井等实钻信息,钻前建立地质力学初始模型用于钻井设计,钻进过程中参考实钻资料随钻修正并更新钻前模型用于钻井工艺实时优化,其关键环节是准确预测钻头前方待钻地层的强度、地应力、孔隙压力、坍塌压力、破裂压力等力学参数。以井壁稳定预测及其工程运用为重点,论述导向钻井优化中岩石力学理论和地球物理算法结合运用的思路与技术流程,将该方法在西南、西北复杂探区进行应用。现场应用表明,优化的导向钻井系统可以达到理想的参数预测精度与工艺优化效果,指导安全、优质、快速、低成本钻井的能力得到了提高。     

水平定向钻管道穿越中力学参数研究

针对目前定向钻管道穿越工程的理论与力学分析方面在很大程度上依靠经验,力学参数值难以定量确定的问题,通过对定向钻穿越施工中的土压力、泥浆压力等关键参数的理论分析,指出穿越工程中的三类垂直土应力,提出了最小需要泥浆压力和最大允许泥浆压力两个新概念,并推导出各自的计算公式。依据该公式对某管道穿越工程进行分析,得到了关键力学指标的定量值。水平定向钻管道穿越中力学参数的理论化可为工程实际提供参考。     

井下测量接头自动测量系统的研制

对钻柱在井下的受力状况已进行过许多理论研究 ,但对钻柱在井下的实际工作状态的研究还不多。为此 ,研制了一种实用的井下测量接头计算机自动测量系统 ,可用于实时监测和记录钻柱在井下钻进时的实际受力和运动情况。它由井下传感器、单片计算机、存储器和高能电池等组成 ,能接收地面指挥信号 ,在井下自动工作。当钻进结束后提至地面 ,将井下采集的数据回放至地面微机中即可进行各种力学和运动分析。该系统研制成功后在地面和井下做了实时试验 ,测试结果较为理想。     

井下钻柱受力实测接头研究

为了进一步了解钻进过程中钻柱在井下的实际受力状况 ,研制了井下钻柱受力实测接头。介绍了该接头的数据采集与处理方法、测量的参数、总体结构和基本工作特性。用所研制的测力接头在胜利油田进行了井下实际测量 ,得到了各参数的实测曲线。对实测结果的初步分析表明 ,下钻过程中钻柱轴向加速度的最大值可达到 98m/s2 ,由动载荷引起的钻柱轴向力的附加值最大可达到悬重的 5 %。     

多回路压力测控系统设计

本文以 ８０Ｃ１９８单片机为核心，通过对流体压力传感器、变送器输出的标准工业信号进行变换和处理，利用单片机中的 １０位 Ａ／Ｄ转换部件进行四通道压力采集，经数据处理和模糊控制算法调节后，由高速输出部件（ＨＳＯ）输出四路压力控制信号和两路越限告警信号，实现了对多回路压力的精确测量与控制，并通过键盘显示器实现测控功能的选择、参数的在线修改和实时显示等．文中给出了详细的硬件原理电路和软件设计思路．     

DF-1 型泡沫剂的研制和应用

从提高钻井效率、保护孔壁、提高岩矿芯采取率的技术要求出发，研制了专门用于多工艺空气钻进配制泡沫液和泡沫泥浆的新型泡沫剂——ＤＦ－１型泡沫剂。用该泡沫剂配制的低密度钻井液体系适用于低压漏失、孔壁失稳、干旱缺水等复杂条件的钻进，取得了令人满意的成效。应用结果还表明，ＤＦ－１型泡沫剂在地热钻井、水文水井钻探、地质灾害治理工程中也有良好的应用效果。     

综合录井仪实时软件的设计及应用

设计了一种监测钻井参数的实时软件系统。这种软件系统采用汇编语言,并启用8087(或80287)数值处理器,用汉字显示,便于数据监测与采集,钻井动态数据可直接存储在磁盘上,随时监测钻井工况。现场使用证明,该程序能满足钻井工程需要。文中论述了软件系统的功能设计原理,分析了钻井参数的变化情况及确定方法,介绍了数据转换模块的特点。