声波传输测试技术在油田的应用

介绍了油田采油井井下向地面传输测试信号的相关技术,通过声波无线传输测试仪器,解决无法进行常规测试的井下资料录取问题.随着对声波传输技术的深入研究,将在油田生产测试系统中具有广阔的应用前景.     

基于改进DEA算法的声波加密传输系统

系统采用改进的数据加密算法(Data Encryption Algorithm,DEA),由复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)芯片EPM570构建硬件系统。声波信号经频率调制后,经密钥加密后发送给接收端,接收端先经过滤波,再由密钥解密后还原出原信号,从而实现近距离加密传输。硬件电路分为发送端和接收端两部分,由主控器、CPLD、直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)、滤波器和里所(Reed-solomon,RS)码模块电路构成。实验表明该系统具有较高的安全性,可应用于机密信号或敏感信号的传输。     

阵列声波井下信号采集与处理系统设计

针对阵列声波测井中声波全波列信号的特点,设计了一种满足实际生产作业要求的井下信号采集与处理系统。该系统以80C186为控制核心,主要实现与地面系统的通信和整个井下系统的控制;采用多片TMS320VC5416构成多通道实时信号处理电路,用于实现数字滤波、波形叠加、首波到时提取等处理。同时,阐述了基于短窗-长窗能量比算法的首波提取技术及其实现。     

阵列声波信号采集系统的电磁兼容性设计

讨论一种基于DSP的阵列声波信号采集与处理系统的电磁兼容性设计问题。在分析阵列声波信号采集与处理系统EMI问题的基础上,提出该系统的电磁兼容性设计要点。实践证明系统的 EMC性能得到良好改善,系统工作状态稳定可靠。     

井下声波通讯信号的随机共振检测方法

针对旋转导向钻井技术中,稳定平台与随钻测量系统之间进行声波通讯时,通讯信号被强噪声干扰,使得信号幅频特性检测难度增大的问题,提出了一种利用随机共振检测声波通讯信号的新方法。通过进行短距离钻杆声波传输实验,研究声波传输特性,再分析微弱信号的随机共振检测原理,然后利用双稳态系统中,噪声能量可以提高待测信号传输能力这一特殊机制,构建声波通讯信号的随机共振检测系统并进行matlab仿真。仿真结果表明,随机共振系统可以检测到被噪声完全淹没的钻杆声波通讯信号的幅频特性。     

基于LABVIEW 8.0的RFID-超声波定位系统的开发

采用美国国家仪器(National Instruments,NI)LabVIEW 8.0图型控制式程序语言,搭配射频和超声波模块仪器,使用TOA(time of arrive)定位技术,可以组成RFID射频信号识别(Radio Frequency Identification)-超声波定位系统,并可针对不同产业的量测需求,提供客制化测试系统服务。     

基于加速度信号的人体运动平衡检测系统的研制

开发了一种基于三轴向加速度传感器的人体平衡检测系统,该系统采用三轴向直线加速度传感器获取人体运动信息,以单片机为控制核心,采用无线传输方式将采集到的数据传输到PC机上,适于检测处于自由运动情况下的对象,因此可以被广泛的应用于康复医学和运动医学。对健康人行进过程中加速度检测的结果表明,该系统可有效地对人体平衡协调能力进行评估。     

传感器信号无线传输新方法

1 引言 在工业控制中,控制计算机经常要对很多传感器检测的信号进行监测,例如设备、部件的位置、温度、速度等,从而按采集到的信息进行相应的控制。有些工业场合,由于各种各样的原因,例如移动、旋转、高温等,传感器和控制汁算机之间进行有线联接有困难,只得采用无线联接。而鉴于有些工业场合常常是环境复杂、干扰大,传统的红外线等方式无法使用。本文介绍的T630/T631芯片对,就能够在相当程度上满足上述应用场合的需要。     

基于声波传播路径模拟的温度场重建算法研究

在最小二乘温度场重建算法基础上,提出一种基于声波传播路径模拟的二维温度场重建算法,该算法利用声波折射原理,考虑声波传播路径的弯曲效应,通过插值方法模拟实际声波传播路径。仿真结果表明：该算法不但可实现声波传播路径弯曲的自动修正,而且可同时进行温度场的重建,与最小二乘温度场重建算法相比,该算法可显著提高温度场重建精度。     

井下声波遥测地面定频信号采集装置设计

采用定频声波脉冲作为信号传输手段的特点,利用共振原理设计了一种地面定频信号采集装置。采用Abaqus有限元法进行模态分析设计和谐响应分析,证明了定频信号采集装置具有良好的选频性;通过与动圈式地震检波器LGT—20D40和压电式加速度传感器INV9828的对比试验,验证了其在灵敏度、抗干扰能力方面的优势;现场应用试验证明其能够大幅提高地面解码成功率,具有实用价值。设计的定频信号采集装置为解决井下无线声波遥测系统(ATS)地面解码困难的问题提供了一种新的手段,同时还可推广应用到类似场合。     

交叉偶极阵列声波测井仪信号处理电路的抗干扰设计

针对交叉偶极阵列声波测井仪高温、强背景噪声的作业环境,通过深入分析噪声源,采取信号滤波和优化的布局布线等技术手段设计交叉偶极声波信号处理电路。着重阐述了恶劣环境下前置预放大电路、高精度带通滤波器和逻辑控制等功能模块的抗干扰设计。试验结果表明,该处理电路能在井下恶劣环境中稳定可靠工作,有较强的噪声抑制能力,完全满足工业生产作业的需要。     

基于HPLC技术的油田井场管控系统设计与应用

油田井场有效管控是保证油田安全高效生产、提高采收率的重要举措。针对油田井场常规管控系统存在监管盲区、井场内有线通信方式施工维护不简便和无线通信方式易受环境干扰稳定性较差的问题,设计了一种基于HPLC技术的油田井场管控系统。构建包括采油井场、注水井场、配电台区、集输站和计量接转站等环节的全面管控系统拓扑,利用HPLC技术以井场中既有的基础电力线缆为通信媒介搭建场内通信网络,设计了井场主要环节控制终端RTU、HPLC通信模块的软硬件。经在长庆油田第十一采油厂新集作业区的试验与应用,表明其可实现油田井场的全面管控,施工维护工作量小、通信可靠稳定、工程实用性好。     

基于声表面波的微操控技术研究进展

微操控技术是指精确控制微纳米颗粒的运动状态,如对细胞、生物大分子、纳米药物等进行捕获、筛选、移 动、分类,其在生物医学、化学分析、材料科学等领域有着重要应用,近年来引起了各国学者的极大关注。声操控是利 用声波操控微粒,具有非接触、穿透性较好、无需对微粒进行化学生物修饰等优点。近年来随着微机电系统(MEMS)技 术和微流控芯片技术的迅速发展,基于声表面波(SAW)的微操控技术受到广泛关注和研究。声表面波芯片因其具有频率 较高、能量局域、易于集成等特点,能够基于显微技术直接观察细胞、微泡等生物微粒的操纵状态,是一个良好的微操 控工具。文章主要介绍基于声表面波的声流、声辐射力效应操控微粒的最新研究进展以及声操控的发展趋势。     

基于声发射技术管道泄漏检测无线智能传感器的设计

设计了基于声发射技术的管道泄漏检测无线智能传感器。它将智能化功能结合到传感器中一进行了敏感元件的选型、硬件电路和传感器外形结构的设计,并编写了传感器接口应用程序。将该智能传感器用于管道泄漏检测实验,结果表明：该传感器司很好地应用于管道泄漏信号检测,集成度高。     

基于实例的多智能体水平井设计系统模型的研究

针对钻井水平井设计过程涉及的因素繁多,往往是根据以往类似设计问题的经验与结果来求解所面临的问题,论文利用基于实例推理和Agent的概念与技术,将水平井设计实例构造为具有知识、目标和能力的智能实体,提出一个基于实例的多智能体水平井设计模型,利用实例推理和移动计算技术来实现动态水平井设计的多方协作和并行设计。     

基于ZigBee油井参数采集和传输的研究

提出基于ZigBee网络和GPRS的油井数据采集与传输于一体的设计系统,采用射频芯片CC2430完成数据采集与组建网络,搭建了整体参数采集硬件平台。通过GPRS模块将采集数据发送至远程监控中心,实现了油井参数的无线数据采集与远程传输。     

基于无线传感器网络的钻井井场监测系统

无线传感器网络已经广泛应用于工业监控领域,本设计在无人值守作业条件下,能够连续监测钻井井场各种信息的系统.运用无线传感器网络技术设计了泥浆压力、温度、硫化氢等传感器节点,实现现场信息采集,运用优化理论设计的数据传输协议完成数据的高效传输.各无线传感器节点采用锂电池供电,体积小,监控中心观察到的井场信息能够实时反映现场的状态,实现数字化油田.     

基于被动声信号解算方法的高速目标轨迹测量

声学测量作为新一代外场测量系统的重要组成部分,为实现全天候、全地形下目标的有效轨迹测量起到重要作用。现有外场测量系统多依靠光、雷达等手段对目标进行定位追踪,轨迹测量,但光学轨迹测量精度极易受自然光线的影响,而雷达轨迹测量精度易被复杂电磁环境干扰,无法实现所有时段各类目标的轨迹测量。本文所提出的声学轨迹测量方法,对于超音速目标其测量精度优于10m,对于高亚音速目标测量精度优于10m。声学测量手段的出现弥补了外场观测手段的空缺,极大程度丰富了外场的观测维度。     

基于声异常透射效应的高强度聚焦超声换能器

高强度聚焦超声（High intensity focused ultrasound,HIFU）作为一种新型无创的外科技术已在临床上应用于各种良恶性实体肿瘤治疗。为了实现安全高效的肿瘤治疗,HIFU换能器的聚焦效率仍然有待提高。本文综述了声异常透射效应的基本原理,以及近期利用声异常透射效应的HIFU聚焦超声换能器的研究。主要涉及两个方面的工作：（1）将声人工结构引入凹面型声透镜的设计,设计并制作了声超常透镜,对声透镜式聚焦换能器进行改进,达到了降低旁瓣的效果,从而提高了HIFU治疗的安全性;（2）基于球弧周期槽阵列设计并制作了超构聚焦换能器,以增强HIFU换能器聚焦效率。从理论及实验两方面研究了超构聚焦换能器与传统凹面换能器的声压分布和在组织中产生的温升。本文研究结果可进一步促进HIFU在临床治疗的广泛应用。     

深水管道监测信息的水声传输技术研究

目前国内钻井深水管道(隔水管)的深海环境和受力状态监测信息采用有线线缆传输或记录仪离线传输,为解决有线传输沿整个管道敷设线缆和维护困难、记录仪不能实时传输监测信息的问题,采用水声通信技术无线实时地传输监测信息,提出了深水监测方案,在隔水管固定深度布放测点,减小了布放的复杂性;针对大深度和大信息量监测信息水声传输,研究了信息传输的最佳载波频率、调制方式、帧同步结构等关键技术;将该文的水声通信方法进行实验,发送数据120次,每次发送数据1000帧,结果接收效果为100％,误同步率0,误比特率为0.05％,经验证可靠,对深海石油钻探和开采作业监测信息的无线实时传输有重要应用价值.