PCB信号完整性分析研究

介绍了信号完整性分析规则设置,同时通过Protel 2004自带的4 Port Serial Intefface.PcbDoc实例,介绍信号完整性分析规则设置及分析过程,研究结果表明在高速电路设计中采用基于信号完整性的PCB设计是可行的,也是必要的。     

桩身结构完整性检测

系统介绍桩身结构完整性检测依据和判断特征,列举各类型实测信号,以判断桩身完整性.     

矿用设备开停传感器的设计

煤矿井下机电设备(如采煤机、输送机、局扇、破碎机和提升机等)开停状态需要及时地上传到整个监测系统中,以防有设备损坏及时采取行动避免事故的发生。主要利用电磁感应原理将电气设备的开停状态转换成各种标准信号,通过信号传输线传送给矿井生产监测系统,最终实现井下机电设备开停状态自动监控的功能。     

具有通信功能的采煤机金属屏蔽加强型软电缆

为适应井下采煤机工作的需要,介绍一种具有通信功能的金属屏蔽加强型软电缆,分析其结构、材料、性能,特别强调其具有良好的通信功能及屏蔽效果,避免了采煤工作面恶劣环境对信号传输线的不利影响。     

连续小波变换在基桩完整性检测分析中的应用

基于一维连续小波变换的基桩完整性检测分析方法, 通过对应力波信号进行多尺度一维连续小波分解, 根据局部模极大值线(Local Maximum Line)判断信号的奇异点位置。然后根据奇异点位置确定入射波、缺陷反射波、桩底反射波位置。这种分析方法可以实现对反射波测试数据更为灵活精细的分析, 消除了由实测信号直接判读反射波到达时刻存在的潜在误差。给出了实测桩端部响应信号的分析实例, 说明将连续小波变换应用于基桩完整性检测是有效的。     

矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究

针对目前矿用钢丝绳监测系统的抗干扰技术,缺乏可以参考和实施的电磁兼容性标准和规范,不能满足煤矿安全的技术发展需求,提出矿用钢丝绳监测系统电磁干扰性耦合规律研究。分析了矿用监测系统产品的测试项目和标准,得出要进行系统产品的抗干扰测试,首先要分析干扰源。为此建立了干扰源多导体传输线计算模型,运用有限差分法分别求解了传输线长度、动力电缆与监测信号线的间距等参数改变时信号回路S,L两端的差模干扰电压。结果表明：矿井电力电缆耦合到信号线上的干扰随传输导体长度的增加而增大;随动力电缆与信号线间距的增加而减小;随两信号线间距的增加而近似线性增大;随传输导体离地面间距的增加先增大后逐渐减小,存在一个最大干扰极值拐点。     

嵌入式智能视频分析系统硬件仿真设计

提出了一种嵌入式智能视频分析系统的硬件设计方案,为了提高高速电路PCB设计的稳定性和可靠性,就PCB设计中的板层设计、布局设计、抗干扰设计等关键内容进行研究并提出具体设计方法。同时针对高速PCB设计中的信号完整和电磁兼容性问题,利用HyperLynx仿真工具对PCB的关键信号网络做了基于PCB布线前和布线后的信号完整性和电磁兼容性仿真分析。     

煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模

煤矿井下随钻测量系统目前主要采用有线方式进行信号传输,但是存在通缆钻杆加工技术要求严格、使用成本高等缺点,研制适用于煤矿井下的电磁波随钻测量系统十分必要。与地面钻进中井下-地面电磁传输信道不同,煤矿井下电磁波随钻测量采用孔内-孔口电磁传输信道,电磁信号传输过程中衰减特性亟待研究。基于经典电磁理论,结合煤层及煤层围岩电性,运用等效传输线法,计算了孔口接收电极间信号电压,包括煤岩层导电性、发射信号频率、钻杆电阻率、钻杆长度对接收信号电压的影响。仿真结果表明,相同工作条件下,煤矿井下孔口电极接收电压小于地面电极接收电压,大于地面电极接收电压一半。     

瓦斯监测分站高速信号传输故障分析与处理

针对瓦斯监测分站传输数据错误、网络端口频繁掉线进而影响整个工业以太网冗余环网传输故障的问题，通过对高速信号设计的长度及布局方式等方面研究，解决了高速信号传输线不等长、阻抗不匹配等设计疏漏导致的网络传输故障的问题；从故障现象、Web网页故障记录以及交换机底层交换数据分析原因，对高速差分信号线的理论原理及布局进行更改硬件电路。室内试验以及现场反馈表明：更改后的矿用分站高速信号相位保持一致、阻抗一致，通信恢复正常，有效解决了现场故障问题。     

矩形巷道导波特性的等效传输线法分析

运用电磁理论和传输线理论,将场和路的分析方法结合起来,建立矩形巷道的等效传输线模型,简化了计算过程,为电路仿真奠定了基础.作为计算实例,对电场水平极化(1,1)模的RLCG分布参数进行计算,获得的结论具有一般性,分析方法可用于其它模式电磁波.通过衰减率的计算,得到与模式匹配理论分析相一致的结果,验证了等效传输线法的有效性.     

基于磁致伸缩机理的锚杆无损检测系统设计

在电磁超声检测中,针对其核心部件磁致伸缩换能器换能效率低、接收信号十分微弱的问题,完成了一种基于磁致伸缩机理的锚杆无损检测系统设计,可以精准测量锚杆的长度及缺陷位置。主要包括了信号发生模块、阻抗匹配模块、前置放大模块、信号采集模块等。仿真和实验结果表明:增加阻抗匹配模块可以有效提高激励电流,使得磁致伸缩效果明显,功率传输效率有效提高;增加前置放大模块可以加强有用信号,滤除噪声,提高信噪比;使用高斯信号有利于功率放大器的放大作用,信号平稳,易于观察。     

基于信号强度的改进型井下测距算法的研究

针对现有信号强度测距法计算误差较大的问题，研究射频天线性能参数对电磁波传输的影响，提出将天线阻抗特性与能量接收相联系，将水平极化衰减率应用于求解天线回路上任意微分长度元的电磁波功率密度，从而建立了符合井下射频天线特性的信号能量与传输距离的关系式，推导出求解井下基站与目标之间距离的改进型信号强度测距法。选取相同的巷道环境验证了算法改进前后对目标的定位能力，结果表明经过改进后算法得出的目标位置与改进前相比更加准确，定位误差缩小6.9 m2，且改进后算法与改进前相比大幅减少全巷道内基站的布设数量，提高了基站的利用率，充分证明提出的改进型信号强度测距法更加适合井下巷道中的目标测距及定位，计算结果更加准确可靠。     

围压对红砂岩应力波传播特性的影响

围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试件和长试件,基于动静组合加载实验系统进行不同围压下的应力波传播试验,分析岩石的纵波波速、波阻抗、反射系数和透射系数与围压的关系。根据岩石波阻抗与围压的经验模型,结合理论分析所得的透射系数与波阻抗的关系,得到不同围压下透射系数的理论值,并与相应的试验值进行对比,证明理论分析结果的正确性。综合分析了岩石的纵波波速、波阻抗、透射系数和反射系数与围压的关系,得到围压对红砂岩应力波传播衰减特性的影响规律。结果表明,岩石短试件和长试件的纵波波速及波阻抗与围压之间均具有正向相关性。随着围压的增加,短试件反射系数的绝对值逐渐减小,透射系数逐渐增大,长试件的透射系数逐渐减小,透射系数和反射系数均与围压呈二次函数关系。纵波波速、波阻抗、透射系数及反射系数与围压的关系都表明,增大围压有利于应力波穿过岩石,减小其幅值的衰减。     

基于ANSYS的套管对EM-MWD信号传输的影响分析

评价电磁波随钻测量(EM-MWD)信号传输效果,不可忽视套管对信号传输的影响,而套管对信号传输影响极为复杂,很难用数学模型进行全面分析。基于此,采用ANSYS有限元软件,对EM-MWD在套管中信号传输进行建模仿真,从地面电流密度及接收信号压差方面,分析套管对EM-MWD信号传输影响规律。仿真结果表明:绝缘短节出套管,套管对信号起引导作用,反之,套管对信号起屏蔽作用;低电阻率钻井液对EM-MWD在套管中的信号传输影响大。     

风力发电站高压输电线路故障定位方法

针对目前方法对高压输电线路进行故障定位时,由于未能基于信息熵指标提取输电线路故障的信号特征,导致该方法在进行故障定位时,存在定位精度低、定位误差大、定位时间长、定位效果差的问题,提出基于数据驱动的风力发电站高压输电线路故障定位方法。对风力发电系统进行具体分析,基于数据驱动方法构建发电系统的系统模型;以模型为基础,获取故障信号的信息熵指标以及近似熵指标,根据获取指标提取故障的信号特征;利用多点的数据故障定位方法,对风力发电站高压输电线路中的故障进行定位。实验结果表明,运用该方法进行故障定位时,定位精度高、定位误差小、定位时间短以及定位效果好。     

山西杜儿坪矿运输信集闭系统升级改造

为增强杜儿坪煤矿运输信集闭系统的信号通讯能力和提高信集闭系统对矿井运输大巷机车运行的监测监控能力,对该矿信集闭系统进行了升级改造。通过在井下运输大巷的南大巷人车场口、北一石门口及北二大巷口分别安装1台智能通讯器,分别负担南大巷、北一大巷及北二大巷方向的信集闭系统运行。同时将井下智能通讯器和地面调度之间电缆信号传输改用光缆进行信号传输,通讯器和局部控制分站之间也由原来的电缆信号传输改为光缆信号传输。光缆信号传输距离远、损耗小,更有利于信集闭系统对下游设备灵活、快捷、准确地传输信号,更有利于提高信集闭系统的稳定性。系统升级改造后,提高了系统通讯器的通讯能力,提高了系统信号传输效率,增强了系统运行的稳定性,提高了系统对运输大巷机车运行的监测监控能力和调度指挥能力。     

基于各向异性的薄煤层AVO正演方法

针对煤层厚度薄、煤层顶底界面波阻抗差较强的特点,从一般各向异性介质的弹性动力学方程出发,推导出了两层EDA介质水平界面情况下平面波的反射和透射系数公式,并进一步推导了3层介质（即EDA介质薄层位于两个各向同性介质之间）的平面波反射和透射系数。利用所推导的AVO公式,对煤系地层进行了纵波AVO正演模拟,对模拟结果进行分析发现：薄层的厚度、EDA介质的各向同性背景参数对薄层纵波反射系数有较大影响,裂隙开度对薄层反射系数几乎没有影响。     

从MJ1井的试油测试结果看浅井射孔方案的选择

从MJ1井的测井解释及试油结果出发，分析探讨了浅井的射孔措施的措施，对同类型井后的工程作业具有较好的借鉴意义。     

采煤机与输送机配合控制中信号的传输

文章介绍了井下采煤机与输送机配合控制的信号传输方法,即在不增加原系统控制传输信号线的情况下,结合主控制器中的单片机实现简单可靠的信号传输。     

煤矿井下随钻测量信号泥浆脉冲传输特性研究与试验

基于定向钻孔的地质保障技术可实现矿井致灾隐患的超前探查与治理,但受现有有线随钻测量定向钻进装备制约,存在信号传输干扰因素多、对定向钻具要求高、地层适应性差等不足,亟待开发矿用泥浆脉冲无线随钻测量系统。结合煤矿井下近水平定向钻孔施工特点,小泵量、低泵压和小直径条件下工作需要,建立了泥浆脉冲信号发生机构和水力通道模型,分析了泥浆脉冲信号传输速度、传输强度、衰减规律和传输影响因素等特性,给出了信号反射与透射、泥浆泵噪声干扰、孔内钻头旋转干扰和冲洗液流道阻塞等影响因素的针对性处理方法。分析结果表明,煤矿井下近水平定向钻进宜采用正脉冲方式进行信号传输;以清水作为冲洗液时信号传输速度为1 366.20~1 445.11 m/s;信号脉冲幅值可通过改变流道控制阀与孔板之间的间隙进行调整;信号传输衰减系数随冲洗液流量增大而线性增大,随钻杆柱内径增大而逐渐减小,当信号发射频率f＞0.2 Hz后,衰减系数维持在0.126×10-3 m-1左右;采用煤矿井下常用钻杆,孔深1 500 m时孔口接收信号强度为孔内信号发射强度的73.74%~90.71%。现场试验表明,开发的矿用泥浆脉冲随钻测量系统信号传输误码率为3.2%,脉冲信号实际幅值一般小于理论计算幅值,但误差小于10%,最大实钻传输距离达到1 566 m,且具有更深的信号传输能力。