| 【中文题名】 | 油井参数遥测系统接收分系统设计 |
| 【英文题名】 | Design of Receiving Subsystem in Well Parameter Telemetry System |
| 【学科专业】 | 信号与信息处理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-10-21 |
| 【中关键词】 | 长石油管串,声传播,2FSK,DSP,低功耗, |
| 【英关键词】 | the drill pipe string,acoustic wave transmitting,2FSK,DSP,low power, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离测量、远距离测量系统> |
| 【论文摘要】 | 油井参数遥测系统这一课题的研究内容是将干余米油井下的温度、压力等参数通过声波传输到井口的过程中的信号的传输与处理。我们尝试在油井下安装换能器,换能器驱动石油管串作纵向振动,以声波做信息传播载体,以长石油管串作为声波传播的信道,将井下的参数向地面实时传送到地面上来。
论文的研究工作包括:长油管串中声波的传播规律的验证;实验系统信号处理方案(2FSK调制)的论证;实验系统接收部分的硬件和软件的实现;低功耗现场实时数据接收系统的硬件设计。
验证和摸索出大庆油田正在使用的长油管串对声波的通频规律是本课题的基础和关键,为此我们在室内做了若干次石油管声波传输测试,在大庆做了一次测量声波在地面上长油管中的衰减情况的外场实验。而且,我们还准备做一次大庆油田的井下长油管串扫频实验,以分析声波在浸泡于油井中油水气的混合物中工作的长油管串中传播时的衰减大小和频率传输特点。
论文中还比较详细的阐述了以TMS320C6416为主处理器的井下数据实时接收系统的开发过程,重点描述了系统的硬件结构和对DSP TMS320C6416的软件编程。另外,论文还对现场实时数据接收系统中的低功耗元件做了重点介绍。 |
| 【论文题纲】 |
|
第1章 绪论 |
8-15 |
|
1．1 课题背景 |
8-10 |
|
1．2 长油管串中声波的传播规律 |
10-14 |
|
1．2．1 油管中声波传播的声学模型 |
10 |
|
1．2．2 实际油管声信道的特点 |
10-14 |
|
1．3 论文主要研究内容 |
14-15 |
|
第2章 井下扫频实验方案的确定 |
15-34 |
|
2．1 引言 |
15 |
|
2．2 对长油管串中声波的传播规律的验证 |
15-19 |
|
2．2．1 室内实验 |
15-17 |
|
2．2．2 测量声波在长油管中的衰减情况的外场实验 |
17-19 |
|
2．3 井下扫频实验中信号处理方案的确定 |
19-33 |
|
2．3．1 调制方式采用二进制数字频率调制系统 |
19-21 |
|
2．3．2 二进制移频键控(2FSK)信号的功率谱 |
21-23 |
|
2．3．3 二进制移频键控(2FSK)系统非相干和相干两种解调方法的性能比较 |
23-25 |
|
2．3．4 二进制移频键控(2FSK)信号的解调方法的确定 |
25-28 |
|
2．3．5 离散傅立叶变换解调方法 |
28-30 |
|
2．3．6 正反码的编码方式 |
30 |
|
2．3．7 线性调频同步 |
30-33 |
|
2．4 本章小结 |
33-34 |
|
第3章 实验中接收部分的硬件和软件实现 |
34-60 |
|
3．1 引言 |
34 |
|
3．2 数字信号处理平台 |
34-46 |
|
3．2．1 处理平台结构 |
34-35 |
|
3．2．2 处理平台性能特点 |
35-36 |
|
3．2．3 TMS320C6416硬件结构 |
36-40 |
|
3．2．4 处理平台的扩展I/O |
40-42 |
|
3．2．5 PCI总线结构 |
42-46 |
|
3．3 前置放大器的设计 |
46-48 |
|
3．4 实时接收的软件实现 |
48-59 |
|
3．4．1 串口接收 |
49-50 |
|
3．4．2 同步 |
50-52 |
|
3．4．3 解调 |
52 |
|
3．4．4 解码 |
52 |
|
3．4．5 TMS320C6416程序编写及优化 |
52-59 |
|
3．5 对采集到的数据进行非实时处理的MATLAB程序 |
59 |
|
3．6 本章小结 |
59-60 |
|
第4章 低功耗现场实时数据接收系统的硬件设计 |
60-74 |
|
4．1 引言 |
60-62 |
|
4．2 模拟电路部分 |
62-66 |
|
4．2．1 接收机 |
62-66 |
|
4．3 数字电路部分 |
66-73 |
|
4．3．1 数字电路电源 |
67-68 |
|
4．3．2 DSP及其外部存储器接口 |
68 |
|
4．3．3 模数转换器(A/D) |
68-71 |
|
4．3．4 Flash |
71-73 |
|
4．3．5 CPLD |
73 |
|
4．4 本章小结 |
73-74 |
|
结论 |
74-75 |
|
参考文献 |
75-77 |
|
攻读硕士学位期间发表的文章和取得的科研成果 |
77-78 |
|
致谢 |
78-79 |
|
附录A |
79-95 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389530 |
