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央视新闻中的深井天线 [复制链接]

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离线mylcq
 
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842
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2010-02-08
央视新闻中播出一个16岁美国小孩搞的低频传输系统,可传深200多米的距离.最近收集了一些资料,附件加以说明.
  深井无线传输系统
  随着定向井、水平井、分支井及大位移水平井等特殊工艺钻井技术的迅猛发展及老油区复杂区块和薄油层开发力度的加大,传统的泥浆脉冲传输方式的不足之处越来越突出。泥浆脉冲传输方式技术虽然应用广泛,但数据传输速率较慢,信息量较小,传输信号易受钻井液的质量和泵的不均匀性影响.要求钻井液的含砂量≤l%,含气量≤7%.当使用可压缩性钻井介质时,会导致压力波信号变形,所以在欠平衡钻井条件下适用性很差。
  电磁波传输方式是将反映井底轨迹方向,地层特性参数的低频电磁波信号传送到地面.钻井过程中,钻杆,裸露的井壁和它们之间的空间以及周围的地层共同组成了电磁波传输通道,电磁波从发射源向周围的无限空间辐射,由固定在钻机旁的地表天线接收.它不需要泥浆作为信号载体,对钻井液的质量和钻探泵的不均匀性要求更低,所以数据传输能力较强.其优点是不需要机械接收装置,系统稳定性好,对于欠平衡钻井工艺有更好的适应性。它的缺点是:背景噪声对信号的影响较大,而且随着岩层对信号的吸收和大地电阻的变化导致信号的衰减,导致发送电路复杂程度提高。目前,这些问题已经都得到了较好的解决。背景噪声大的问题通过比较先进的可编程滤波的方法,使背景噪声得到了彻底的抑制。信号衰减大的问题,是采用自动阻抗适应系统解决的。
电磁波法可追溯到20世纪40年代初期,最早应用于煤矿安全和军事方面.俄罗斯是较早开展电磁波随钻测量系统研制的国家之一,他们把mwd系统称为电磁波通道井底遥测系统.
    国外已经成功利用电磁波mwd技术传输井下测量信号随钻仪器得到广泛利用。国内也进行了大胆尝试,利用mwd技术把探管传感器测出的井斜、方位、重力和、重力工具面角、工具面角、温度、电池电压以及地层参数实时的用电磁波发送到地面。并在遥控遥测及双向传输方面有了突破性进展,由于采用了双向电磁波无线传输技术,大大的方便了对井下仪器的操控,可对井下设备进行遥控,也可方便地对电磁波信道进行自检,对电源实施遥控管理,有效地提高了电源利用率。
二、电磁波无线随钻仪的工作原理
电磁波无线随钻仪有两种工作模式,即单向工作模式和双向工作模式。(1)单向工作模式,把地下(钻头部分)传感器采集到的数据,间歇地或者连续地发送到地面,由地面的仪 器接收解码还原出传感器测量出的各种动态数据。送给计算机串口并进行分析显示和打印。
地下部分由电源系统、无线发送系统和天线系统、传感器数据采集系统、阻抗自动适应系统组成。电源系统由水轮发电机和充电电池组成,利用水的压力带动发电机进行发电,电机工作转速800~3000 r/ min时,输出±36v至±48v的直流电压。对发电机的要求:功率不得小于80w,充电电池放电电流不得小于3a。数据发送模块有三种调制方式:一是pwm脉冲宽度调制方式;二是窄脉冲调制方式;这种方式很有发展前景,使电磁能量瞬时超能量发送,最大的优点是节省电能,可以省去发电机。三是传统的正弦波传输调制方式,采用这种方式,接收电路比较简单,抗干扰能力较好。无论是那种调制方式,只要传输距离远,误码率最低才是最终目的。天线形式为偶极子电流方式。
通信距离是与发送天线所处的深度、工作频率、天线周围的电阻率有密切关系的。
天线的设计主要在于它的坚固程度,要求扭矩达到金属钻杆的90%以上。绝缘程度要高,要求在空气中电路值大于2mΩ。交流阻抗理论设计大于50Ω。(2)双向电磁波传输,是半双工通信方式,地面和地下都有电磁波收发电路,地面的发射部分有着比地下发射部分不受体积限制的优点,功率可以做的很大。
新闻传不上太大了有4m多
离线net2000
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只看该作者 1楼 发表于: 2010-02-08
16岁美国小孩搞的低频传输系统,网上看了,很不错,传输的是字母,很好的解决方式,而不是声音,要是用低频传声音的话,那跟喊话差不多。

做成成品的话,估计每个正式的洞穴探索队都要装备一个了。

以前我问我一个问题,就是上千米深的矿洞里的工人是如何与外面通信的,结果没人回答,其实矿工带着普通的电讲机,而矿洞有电线,就用这电线当天线使里面和外面相通信的,缺点是电线断了就不能通信了。
离线err
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只看该作者 2楼 发表于: 2010-02-09
'
央视新闻中播出一个16岁美国小孩搞的低频传输系统,可传深200多米的距离.最近收集了一些资料,附件加以说明.
  深井无线传输系统
  随着定向井、水平井、分支井及大位移水平井等特殊工艺钻井技术的迅猛发展及老油区复杂区块和薄油层开发力度的加大,传统的泥浆脉冲传输方式的不足之处越来越突出。泥浆脉冲传输方式技术虽然应用广泛,但数据传输速率较慢,信息量较小,传输信号易受钻井液的质量和泵的不均匀性影响.要求钻井液的含砂量≤l%,含气量≤7%.当使用可压缩性钻井介质时,会导致压力波信号变形,所以在欠平衡钻井条件下适用性很差。
  电磁波传输方式是将反映井底轨迹方向,地层特性参数的低频电磁波信号传送到地面.钻井过程中,钻杆,裸露的井壁和它们之间的空间以及周围的地层共同组成了电磁波传输通道,电磁波从发射源向周围的无限空间辐射,由固定在钻机旁的地表天线接收.它不需要泥浆作为信号载体,对钻井液的质量和钻探泵的不均匀性要求更低,所以数据传输能力较强.其优点是不需要机械接收装置,系统稳定性好,对于欠平衡钻井工艺有更好的适应性。它的缺点是:背景噪声对信号的影响较大,而且随着岩层对信号的吸收和大地电阻的变化导致信号的衰减,导致发送电路复杂程度提高。目前,这些问题已经都得到了较好的解决。背景噪声大的问题通过比较先进的可编程滤波的方法,使背景噪声得到了彻底的抑制。信号衰减大的问题,是采用自动阻抗适应系统解决的。
电磁波法可追溯到20世纪40年代初期,最早应用于煤矿安全和军事方面.俄罗斯是较早开展电磁波随钻测量系统研制的国家之一,他们把mwd系统称为电磁波通道井底遥测系统.
    国外已经成功利用电磁波mwd技术传输井下测量信号随钻仪器得到广泛利用。国内也进行了大胆尝试,利用mwd技术把探管传感器测出的井斜、方位、重力和、重力工具面角、工具面角、温度、电池电压以及地层参数实时的用电磁波发送到地面。并在遥控遥测及双向传输方面有了突破性进展,由于采用了双向电磁波无线传输技术,大大的方便了对井下仪器的操控,可对井下设备进行遥控,也可方便地对电磁波信道进行自检,对电源实施遥控管理,有效地提高了电源利用率。
二、电磁波无线随钻仪的工作原理
电磁波无线随钻仪有两种工作模式,即单向工作模式和双向工作模式。(1)单向工作模式,把地下(钻头部分)传感器采集到的数据,间歇地或者连续地发送到地面,由地面的仪 器接收解码还原出传感器测量出的各种动态数据。送给计算机串口并进行分析显示和打印。
地下部分由电源系统、无线发送系统和天线系统、传感器数据采集系统、阻抗自动适应系统组成。电源系统由水轮发电机和充电电池组成,利用水的压力带动发电机进行发电,电机工作转速800~3000 r/ min时,输出±36v至±48v的直流电压。对发电机的要求:功率不得小于80w,充电电池放电电流不得小于3a。数据发送模块有三种调制方式:一是pwm脉冲宽度调制方式;二是窄脉冲调制方式;这种方式很有发展前景,使电磁能量瞬时超能量发送,最大的优点是节省电能,可以省去发电机。三是传统的正弦波传输调制方式,采用这种方式,接收电路比较简单,抗干扰能力较好。无论是那种调制方式,只要传输距离远,误码率最低才是最终目的。天线形式为偶极子电流方式。
通信距离是与发送天线所处的深度、工作频率、天线周围的电阻率有密切关系的。
天线的设计主要在于它的坚固程度,要求扭矩达到金属钻杆的90%以上。绝缘程度要高,要求在空气中电路值大于2mΩ。交流阻抗理论设计大于50Ω。(2)双向电磁波传输,是半双工通信方式,地面和地下都有电磁波收发电路,地面的发射部分有着比地下发射部分不受体积限制的优点,功率可以做的很大。
新闻传不上太大了有4m多
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你是搞随钻测井吧?
我是搞测井的希望以后多交流
离线mylcq
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只看该作者 3楼 发表于: 2010-02-09
我不是搞井测的但对深井非常感兴趣,并且对深井信号传输有一定研究.
离线mylcq
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842
只看该作者 4楼 发表于: 2010-02-09
小美国佬用的是环形天线,相当于我军在延安用的天线.
离线mylcq
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842
只看该作者 5楼 发表于: 2010-02-09
小美国佬用的是环形天线,和我军在延安用的天线差不多.
离线BG2XJK
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7243
只看该作者 6楼 发表于: 2010-02-09
一楼所提到的东西是钻井测井录井用的,和矿洞没关系
离线bg4lkg
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182
只看该作者 7楼 发表于: 2010-03-08
开眼,,,长知识啊.....