学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一种新型无线传输系统在可控偏心器中的研究与应用

作　者: 白莎
导　师: 傅鑫生; 周静
学　校: 西安石油大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 随钻测量 无线传输系统 松耦合变压器 QBUS
分类号: TE927.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 57次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


目前，在钻井测量和控制中，井下信息到地面的实时传输成为研究的关键技术之一。近年来，无线随钻测量技术成为石油工程技术发展的一个主要研究方向。由于在随钻测量中复杂的井下环境和钻柱信道的高环境噪声、有限频带、传输时延大、码间干扰严重等特点，极大的影响了信息在井下传输的可靠性和高效性，所以寻找一种可靠的信号传输技术，解决地面系统与井下信号的双向通信任务以及井下信息的传输速度和深度等关键问题，是众多研究工作的重点。本文采用了基于松耦合变压器和QBUS总线方式的无线传输系统，改善井下信号的传输性能。松耦合无线信号传输系统是一种新型的信息传输技术。本论文在国内外研究成果的基础上，从实际出发，设计相应的信号发射模块，匹配网络，耦合器模型，接收模块等关键部件，使之通过QBUS总线电路进行传输，提高数据传输的可靠性和高效性。着重对松耦合变压器信号传输特性，收发模块等进行试验、设计，总结出了影响松耦合信号传输准确度的因素，并且对电路频率匹配补偿进行了详细的理论推导。最后通过实验，验证了该松耦合无线信号传输系统在随钻测量中的可行性。通过本课题的研究，搭建出了松耦合无线传输系统，把把QBUS总线与松耦合技术应用于井下环境中，提高了信号传输的可靠性和抗干扰能力，为钻井环境中井下数据传输提供了一种新的通信方式。这对未来井下信息传输的推广以及松耦合信号传输在井下更深入的应用，都具有重要的参考价值。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 项目背景及意义  8
  1.3 钻井技术难点  8-9
  1.4 无线传输及松耦合技术国内外研究现状  9-10
  1.5 论文研究的主要内容及展开步骤  10-11
    1.5.1 论文研究的主要内容  10-11
    1.5.2 论文的展开步骤  11
  1.6 本章小结  11-12
第二章 耦合器信号传输系统的构成及工作原理  12-26
  2.1 耦合器信号传输系统结构  12
  2.2 信号发射与接收模块  12-13
  2.3 QBUS 总线原理  13-17
    2.3.1 QBUS 总线原理分析  14-15
    2.3.2 QBUS 总线电路与 SP3223 之间的信号传输原理  15-17
  2.4 信号调制解调技术  17-22
    2.4.1 振幅键控法(ASK)  17-18
    2.4.2 频移键控法(FSK)  18-19
    2.4.3 移相键控法(PSK)  19-20
    2.4.4 调制解调方式的选择  20-22
  2.5 松耦合变压器  22-24
  2.6 松耦合谐振补偿  24-25
  2.7 本章小结  25-26
第三章 传输系统的发射接收模块研究  26-43
  3.1 松耦合信号传输系统发射模块的组成  26-34
    3.1.1 发射模块硬件介绍  27-29
    3.1.2 调制电路原理  29-34
    3.1.3 发射模块软件介绍  34
  3.2 解调电路原理  34-38
    3.2.1 带通滤波器电路  35-36
    3.2.2 包络检波原理电路  36-37
    3.2.3 比较及整形电路  37-38
  3.3 松耦合信号传输系统接收模块的组成  38-42
    3.3.1 接收模块硬件介绍  39-41
    3.3.2 接收模块软件介绍  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章 无线传输系统中耦合器的设计与实现  43-62
  4.1 松耦合变压器工作原理  43-44
  4.2 松耦合磁芯材料选取  44-45
  4.3 松耦合变压器的结构设计  45-49
  4.4 松耦合变压器性能测试及分析  49-53
    4.4.1 气隙变化对松耦合信号传输的影响  49-50
    4.4.2 信号频率变化对松耦合传输的影响  50-52
    4.4.3 松耦合器绝缘性能测试  52-53
    4.4.4 松耦合器安装测试  53
  4.5 松耦合变压器谐振补偿电路的研究  53-60
    4.5.1 谐振补偿电路的结构设计  53-54
    4.5.2 串联与并联谐振电路原理分析  54-55
    4.5.3 谐振补偿电路设计  55-60
  4.6 本章小结  60-62
第五章 实验结果总结及分析  62-69
  5.1 整体试验介绍  62-64
  5.2 无线短传整体测试实验结果分析  64-66
  5.3 无线短传在不同环境中的性能测试  66-68
    5.3.1 无线短传短接在空气中传输性能测试  66-67
    5.3.2 无线短传短接在水中传输性能测试  67
    5.3.3 无线短传短接在盐水混合物中传输性能测试  67-68
  5.4 本章小结  68-69
第六章 结论与展望  69-71
  6.1 总结  69-70
  6.2 展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74
攻读硕士学位期间发表的论文  74-75
附件  75-83
详细摘要  83-93

相似论文

  1. 随钻测量系统（MWD）通信模块设计与DSP实现,TN911.72
  2. 无线能量投射技术的研究,TM724
  3. 随钻测量系统信号测量的关键技术研究,TN911.23
  4. 基于松耦合变压器的大功率感应电能传输技术研究,TM724
  5. 随钻压力传感器现场实时校准系统研究,TP212.12
  6. 非接触供电技术的研究,TM464
  7. 随钻测量系统信号传输方式的研究,P634
  8. 光纤陀螺井斜测量单元的姿态解算方法研究及误差分析,TE928
  9. 旋转部件数据采集关键技术研究,TP274.2
  10. 电子技术在环境在线监控系统中的应用,X84
  11. 构造煤随钻判识基础研究,TD713
  12. 井下工程参数随钻测量短接设计与实现,TE242
  13. 钻井液连续压力波QPSK信号的构建及沿定向井筒传输特性的研究,TE254.1
  14. 井底钻压扭传感系统及标定装置设计研究,TP212
  15. 基于脉宽及脉位调制的钻井液压力MPSK信号的数学建模及信号特性分析,TP873
  16. 井下工程参数随钻测量短节刻度装置的研制,TE927.6
  17. 弹道修正弹感应装定非接触供电技术研究,TJ410
  18. 钻柱中声波发送与接收电子系统的研究,TN722
  19. 三维无线能量传输技术在体内微机电系统中的实验研究,TM724
  20. 基于全桥谐振变换器的非接触电能传输系统基本特性研究,TM461
  21. 基于松耦合变压器的无线供电充电器技术研究,TM724

中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油机械设备与自动化 > 钻井机械设备 > 仪器、仪表、辅助设备 > 随钻测量仪器
© 2012 www.xueweilunwen.com