ZigBee技术在差动电容车辆载荷检测装置中的应用

针对差动电容车辆载荷检测装置有线数据传输存在的不足,设计了基于ZigBee技术的无线数据传输系统,实现了载荷检测数据的无线采集和传输.该系统采用差动式电容传感器作为车辆载荷检测传感器,采用STC89LE516AD单片机作为ZigBee网络终端节点的MCU,采用CC2430芯片作为无线收发装置,无线通信网络采用星形拓扑结构.     

旋转导向钻井工具随钻测量系统存储功能研究

井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.给出了硬件设计电路及软件设计思想,并采用C51语言实现井下大容量、长时间的数据采集存储.地面试验及井下试验证明该存储功能的有效性和可靠性,能够解决目前随钻测量参数的存储问题.     

钻井液连续波传输的OQPSK调制原理与性能分析

基于无线随钻测量对高传输速率和高可靠性的需要,提出钻井液连续波信号的OQPSK调制方式。分析QPSK的延迟正交调制与相干解调原理,研究输入比特序列相位矢量图的变化;依据连续波的产生原理,分析转阀调整相位的转动机制、调整相位时信号波形与转速变化的关系、OQPSK连续波系统的信息速率、频带利用率和误码率,并进行仿真。结果表明:OQPSK消除了π弧度的相位变化,属于恒包络调制,适合低信噪比的钻井液信道,同时简化了相位调整的复杂度,降低了发生器的设计难度;对于π/2和3π/2的相位变化转阀分别适合采用"减速-加速"和"加速-减速"的转动方式调整;采用位置闭环与速度闭环相结合的电机控制方式,既可获得相位稳定的信号,又可减小电机的动态扭矩;在相同载频和信噪比条件下,OQPSK的信息速率和频带利用率是二相键控系统的两倍,可改善无线随钻测量系统的传输性能。     

应急搜救系统数据通信平台设计与实现

针对无通讯基础设施的应急搜救场景,在Android平台下设计并实现了数据通信平台.该平台提供了Ad Hoc、Wi-Fi热点轮换和传统Wi-Fi 3种网络连接策略,实现基于非阻塞式Socket通信模式,设计了数据移交的轻量传输模式和长数据传输模式,使数据移交针对速度、便捷、稳定等不同需求智能选择2种经优化的数据传输方式.试验结果表明:Ad Hoc组网连接和Wi-Fi热点轮换接入成功率为100%;非阻塞式Socket通信在少量并发数据的近距离传输成功率为100%,在远距离大量并发数据传输成功率为90%.轻量传输模式比传统的UDP传输模式的传输成功率提高了5%,长数据传输模式在保证高速传输且不出现严重抖动等异常情况下,传输成功率达到100%.数据通信平台能够为应急搜救提供稳定、健壮的数据通信服务.     

基于3G的机车实时数据传输系统的设计

为了改善基于GSM/GPRS的机车实时数据传输存在的信道宽带小、传输速率低、网络延迟和误码率高等不足,本文基于专门的3G传输装置,提出了一种具有机车状态数据接收、分析和评判等功能模块,并采用3G无线通讯技术将数据实时发送至地面服务器的系统方案,并设计了一种降低实时数据误码率的算法,实现了机车实时数据的高效传输.系统用户通过B/S模式访问该服务器数据,实现了对在途机车的实时监视和协同控制,为机车的安全运行提供保障.     

nRF401芯片在车辆运行工况记录装置中的应用

应用基于蓝牙技术的无线收发芯片nRF401,设计了车辆运行工况记录装置的数据采集前端和便携机。运用单片机C51语言编程,设计了记录装置的配套发送和接收软件,并建立了无线数据采集系统。试验结果表明,采用nRF401芯片进行数据传输,记录装置便于携带,且传输效率高,最高通信速率可达19.2kB.s-1;该系统可实现1个便携机对应多个用户,不仅使用成本降低,而且可构成无线数据采集网络,便于集中采集和控制。     

基于无线电模式的数据传输的研究

本文通过分析.计算,设计了一套数据无线传输系统,该系统工作频率为85MHz,可以采用普通调频接收机接收,数据传输速率为50Bit/s.系统为二次调制:首先将数字信号进行2FSK调制,然后经过频率调钢发射,实现短距离无线传输.接收部分首先经过调频接收机还原成2FsK信号,利用锁相环技术进行FSK信号的解调,再通过波形整形电路对输出波形进行整形,还原成数字信号.该系统的设计可用于短距离的数字无线传输,传输距鼻达到5 O来,具有较强的实用性.     

基于FPGA多通道通用总线数据传输系统的设计

基于FPGA技术,实现了兼容ΓOCT18977和AR INC429总线标准的多通道通用总线数据传输系统的设计,就实现不同总线标准的统一数据传输速率、数据收发同步和串并转换等问题给出了具体解决方案。该系统可以进行相互独立的8路数据接收和8路数据发送,数据传输实时、可靠。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

钻井液连续脉冲信号频域传输速度计算模型

在随钻测量系统中,连续脉冲信号传输方式为调相传输模式。考虑到传输系统粘性频率特性,适用于调幅传输模式的脉冲信号时域传输速度模型将不再适用。从瞬变流瞬时流动分析入手,结合传输线理论,引入复频率概念,建立了脉冲信号传输频域传输速度模型,得出了钻井液流体的特征阻抗和传播算子。并根据工程实际进行了线性摩擦假设,给出了钻井液脉冲传输过程频域模型的具体计算方法。     

耦合钻井液钻柱声波传播特性研究

钻井过程中非常规钻井液的应用,使得随钻数据无法通过传统的钻井液脉冲方式传输,迫切需要更高数据传输速率和受工作环境影响更小的井下随钻无线传输技术。基于钻柱信道的井下信息声波传输技术是较为理想的随钻数据无线传输方式,为给声波传输系统的设计提供理论依据,针对钻柱信道中的声波传播特性进行了研究。研究结果表明:钻柱信道具有通带和阻带相间的梳状滤波器特征,频带分布具有一定的周期性和对称性特征。钻柱结构决定了其信道通阻带的分布情况,随着钻杆根数的增加通带内小谱峰的个数增加,信道传输能力下降,结构尺寸不一致会使通带变窄,声波传输性能下降。     

基于应力波传输的随钻测量系统研究

阐述了在钻井过程中使用应力波通过钻柱实时传输井下数据技术,介绍了西部钻探钻井工程技术研究院研制的基于应力波传输的随钻测量系统(CS-MWD)的工作原理和构成,并对CS-MWD系统进行现场试验,指出在浅层井中CS-MWD系统具有传输速度快、测量精度高的优点,而在深层井中因受到应力波钻柱衰减作用和噪音的影响,其应用还受限制.     

基于钻井液的无线通信系统模型及其协议研究

分析发现目前国内外关于钻井液信道中数据通信协议及其体系结构的研究较为缺乏,这在一定程度上限制了钻井液通信系统的研究和发展,不能满足钻井工艺提高的要求.而且由于随钻测量系统信道独特的特征,不能直接套用现有的计算机网络通信中的协议及其体系结构.参照了现行的国际标准,根据钻井液信道的特点,设计了三层结构的数据下行通信模型和四...     

钻井综合信息无线数据传输系统

针对石油钻井野外作业的特殊性和信息资源管理建设的需要 ,提出了一种数据无线传输方法 .以钻井队现有短波电台通讯系统为基础 ,经过技术改造 ,构筑无线数据传输通道 .经处理过的技术数据、报表和文档等混合数据 ,经过井队和基站的无线传输 ,进入钻井公司企业网 .对无线传输方案、传输通道、网络结构、调制信号的处理及软件编程等方面作了详细介绍 .无线数据传输技术的推广应用 ,提高了钻井技术水平和现场管理水平 ,提高了钻井综合经济效益     

一种单芯电缆高速数据传输方案

生产测井一般利用单芯测井电缆实现地面系统和井下仪器的数据传输.为满足日益增长的大容量数据传输需求,在分析单芯测井电缆传输特性的基础上,提出基于正交频分复用调制解调技术的高速数据传输方案,克服了单芯测井电缆固有缺陷,提高了频带利用率,是生产测井实现高速数据传输较为理想的调制解调方案,对实际测井传输系统的研制具有重要的指导意义.     

钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响

为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的关系。研究结果表明,钻井液的存在导致钻柱的固有频率与不考虑钻井液相比有较大的下降;钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的作用机理不同,其中环空内钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响要远远大于人们的估计。     

随钻数据声波传输系统算法研究

油田井下随钻测斜数据的声波传输具有速率高等优点,具有广泛的应用前景。设计了基于LDPC和OFDM的声波传输系统,利用OFDM系统改善声波系统中码间干扰问题,仿真对比了LS、LMMSE、MMSE、SVD等算法,LS算法的误码性能较差,然而其复杂度较低,比较适合于井下数据的传输。为了增强系统的抗误码性能,提出了改进的LDPC译码算法,降低了系统的复杂度。