煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统设计

本文针对井下监测系统的研究现状及存在问题,设计了一种煤矿井下基于无线传感器网络的安全监测系统,描述了系统的整体框架和各主要部分组成,详细阐述了利用无线传感器网络进行井下定位的工作原理及实现方案,该系统可以实时监测各种环境信息准确反映井下,地面的设备运行状态,从而提高煤矿安全监控系统的可靠性和安全性.     

煤矿井下电力监测监控系统及其改进方案

分析了煤矿井下电力监测监控系统的主要网络结构.针对其存在的主要技术问题,提出了基于以太网、CAN总线、RS485-CAN转换器的监控系统的改进方案,给出了基于RS485-CAN转换器软硬件设计、CAN总线和上位机组态软件的井下电力监测监控系统技术方案.     

基于CC2420的井下人员定位系统

介绍了人员跟踪定位系统的结构、工作原理、功能、特点等.提出了将无线传感器网络中的ZigBee技术应用于煤矿井下救援系统中,组成无线传感器网络,构建井下人员无线定位系统的设计方案.     

YDB矿用电子保护器的应用研究

文章阐述了煤矿井下与磁力起动器配套使用的YDB电子保护器在煤矿地面及井下试运行的结果,通过YDB电子保护器与原JDB保护器在电路设计、结构特点、保护性能等方面相比较,说明YDB电子保护器是煤矿井下低压系统电动机综合保护器的主力机型.     

煤矿井下无人值守变电所监控系统的设计与实现

为解决现有煤矿井下变电所人工值守模式的弊端以及契合智慧矿山智能、无人和安全的建设理念,从地面监控平台、井下监控分站、智能综保和联动子系统四方面出发,设计了一套集电力监控、环境检测和安防等信息一体化的无人值守变电所监控系统.在李雅庄煤矿的实际应用中,系统有效提升了变电所运维的可靠性与智能性,实现了井下变电所的无人值守,达...     

井下涡轮电机参数精密检测系统设计

井下涡轮电机是旋转导向钻井系统的电源、控制执行器和下传通信信号检测器,检测其电流、电压是实现井下自动控制和下传通信的关键。针对旋转导向钻井系统对涡轮电机参数的精密检测要求,检测系统采用Rogowski互感线圈进行检测,信号经过放大、精密整流、A/D转换后送给井下控制器。给出了系统的电路设计,提出了温度补偿办法。该检测系统已应用于某井下旋转导向钻井系统,效果良好。     

基于PLC的井下变电所在线监测监控系统的设计

针对现有煤矿井下变电所自动化程度不高的情况,设计了一套在线监测监控系统。该系统以西门子S7—300PLC为控制核心,结合现场实际采用工业以太网通信,并用普通网卡代替工业以太网卡。系统能够实时监测井下变电所各设备的运行状态和各种参数,进一步提高了井下用电管理现代化、控制自动化的水平,实现了井下变电所的无人值守。     

基于MSP430F149的井地间数据传输系统研究

在油气田的开发与探测中,如何能够将井下的探测数据准确无误地传输到地面系统中显得尤为重要。研究一种基于MSP430F149的井地间数据传输系统,其主要阐述了井下如何对采集到的数据进行编码,然后通过电缆进行上传,最后在地面系统中对其解码。在这个过程当中能够保证井下采集到的数据信息和井上通过解码得到的数据信息是一致的,也就是说采集到的数据信息能够完整地传输到地面系统。只有将井下的数据信息准确地反映到地面系统中,然后通过地面上的一系列处理,才能使油气田的开发人员进一步了解井下状况,为油气田的开发提供科学依据。以免因为对井下的信息不确定或误解,造成一些不必要的损失。     

基于ESO的旋转导向用电机控制方法研究

旋转导向钻井系统应用于定向井,被认为是现代导向钻井技术发展的方向.无刷直流电机是旋转导向系统的一个重要组成部分.井下环境复杂、未知干扰多,使得在定向井中对电机的精确控制提出了更高的要求.设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的PID控制器,ESO能够很好的估计出未知扰动并给出控制量补偿扰动.通过模拟井下负载扰动实验结果表明,该控制器能够很好的抑制扰动,精确制导.该控制器在旋转导向系统中的成功应用可为其他定向井钻井技术提供参考和依据.     

基于RDC的随钻角度测量系统设计与实现

设计了一种可以在井下等高温恶劣环境中持续稳定可靠工作的测量系统,采用了由旋转变压器-RDC构成的随钻角度测量系统.介绍了该测角系统的设计原理,设计并实现了旋转变压器的信号处理电路.为了提高测角系统的可靠性和精度,对软件解码出来的角度增加了一个观测器,可以根据观察到的误差采取纠正措施和误差补偿.测试的数据表明,该系统测量精度高,能把误差降低到在0.1°以内,能长期持续稳定的工作,可靠性好,完全可以满足井下角度实时监测的要求.     

零中频架构的CPFSK弹载遥测发射机设计

针对弹载遥测通信系统中频谱利用率低、设备体积大、可靠性差、设计复杂等问题,本文设计了一款采用高频谱利用率CPFSK(Continuous Phase Frequency Shift Keying)调制方式的零中频遥测发射机。首先根据CPFSK调制方式将采编组帧后的2Mbps遥测数据信号完成指数为0.715的正交调制,调制后的数据在AD9364芯片内部进行插值滤波、上边频等处理后,经过放大电路由天线发射出去。最后通过搭载测试系统,测试射频调制信号的频谱、传输距离和误码率。发现输出信号具有带宽窄、频谱主瓣能量集中、旁瓣衰减较快等优点,传输距离可达20Km以上。结果表明本设计的弹载遥测发射机具有体积小、复杂度低、可靠性高、频谱利用率高的特点,不仅满足弹载遥测系统的性能指标,还可应用于未来航天遥测遥控系统中。     

基于UZ2400的弹载遥测发射机设计

为了有效应对精确打击武器飞行试验遥测需求的变化与增长，提出一种基于Zigbee技术的弹载导航信息的无线传输系统设计方案。无线遥测网络节点以ARM+UZ2400架构为核心，根据遥测试验需求，采用两级功率放大结构对输出射频信号进行放大，弹载发射天线采用基于套筒结构的小型化偶极子天线设计，有效解决弹上可用空间不足的问题。系统的软件部分依据IEEE 802.15.4标准设计数据处理框架，完成导航信息的传输。最后，搭建遥测网络节点数据传输系统的测试框架，完成对通信链路质量和数据传输准确性的测试。试验结果表明，接收的信号强度指标误差稳定在0.505,16个通道水平方向坐标精度、垂直方向坐标精度、水平方向测速精度以及垂直方向测速精度的与设计指标一致率分别为81.25%、100%、100%、100%。由此可以认为该系统能够在2.4 GHz频段实现对遥测目标的实时位置信息以及速度信息进行准确、稳定地传输，并且满足弹上系统小型化、通用性的设计要求。     

基于FPGA的多通路SRIO数据传输设计

为满足航天遥测系统中多路高速数据可靠传输的需求,文中提出了一种基于FPGA控制器和Serial RapidIO(SRIO)协议的四通路数据传输设计方案。设计使用Xilinx A7系列FPGA,并使用四个其内部集成的SRIO IP核,设计内部逻辑,实现四路SRIO高速数据传输;使用其内部集成的吉比特收发器（GTP）以满足SRIO传输协议物理层要求。硬件电路使用四个高速收发光模块完成光电转换;并使用高质量时钟芯片产生125MHz的差分时钟信号作为SRIO IP核的参考时钟。经测试验证四路数据传输速率可达440MB/s,且无丢帧、误码现象,该设计已成功运用于遥测系统某地面测试台项目,可实现四路高速数据稳定传输。     

提高AVC系统运行可靠性的方法

在唐山电网电压无功优化闭环控制系统投运初期,发现了母线电压遥测刷新缓慢和跳变问题并导致相应厂站闭锁的情况,为提高自动电压控制（Automatic Voltage Control,AVC）闭环运行的可靠性,提出了解决方法。文章首先阐述了AVC系统应用情况,然后分析了导致AVC闭锁的遥测问题原因,提出解决问题的思路即建立遥测采集传输处理结构图,并结合唐山电网特点提出了遥测死区设置问题和处理跳变问题的措施和流程,最后通过实例分析对提出的方法进行了效果验证。     

数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究

为解决因测量精度低、实时性差引起的液体火箭发动机工况分析困难的问题,结合某型号运载火箭发动机涡轮泵转速信号特点和遥测信号传送要求,提出了基于的CPLD周期法测量液体火箭发动机涡轮泵转速的方法,对转速信号周期的提取、传输以及在遥测系统内的波道编码进行了设计,采用Quartus II软件对转速周期的测量过程进行了仿真验证,设计的原理样机参加了该型号火箭遥测系统试验,试验结果表明,数字式发动机转速测量方法较型号现有的“分频法”在测量的精度和实时性方面均有大幅提升,能有解决目前发动机在加速启动段和减速关机段等转速急剧变化时段转速不能及时、准确测量的问题.     

一种采用单电源的心电信号遥测系统的设计

提出了一种采用单电源的心电信号遥测系统的设计方法.系统采用AD627、AD8603、LTC1860L、IA4420等在单电源供电方式下能较好工作的集成芯片分别完成模拟信号采集放大、A/D转换、数据无线发送等功能,简化了硬件电路,为远程遥测心电信号的采集系统提供了1个微型化设计解决方案.电路的仿真分析及实验证明了系统能够较好地完成对心电信号的采集.     

表面开槽的宽带遥测微带天线设计

微带天线由于体积小、易共形、适用于金属环境等优点而被广泛地应用于旋转件遥测系统中。针对传统微带遥测天线带宽较窄的问题,本文提出了一种通过在天线贴片和地板上开槽来扩展带宽的设计方法,并进行了仿真和测试验证,二者结果吻合良好。高频电磁结构仿真软件HFSS的仿真结果表明,通过在适当位置开槽,可使得天线的相对阻抗带宽(S11<-10dB)达到5.6%(2.409~2.545GHz),基本覆盖ISM频段,最高增益可达4dBi。测试结果表明其相对阻抗带宽为6%(2.41~2.56GHz),在收发天线间距10毫米的情况下,传输系数S21达到-22dB,可以满足遥测系统的需求。     

基于SRIO的数据传输设计

为解决大数据量传输系统中传输速率低、带宽小、可靠性差的问题,本文提出一种基于SRIO协议的FPGA间大量数据高速传输的设计方案。设计使用FPGA内嵌SRIO IP核对传输数据进行发送、解析和接收;使用FPGA内部GTP高速串行收发器作为物理层传输基础;利用光电转换模块实现光、电信号的转换,以完成数据远距离传输。通过测试验证本设计数据传输准确可靠,传输速率可达280MB/s,且本方案已成功应用于遥测系统存储器地面测试台项目,可实现两FPGA设备间大量数据高速可靠传输。     

黄河三小间水情自动测报系统遥测站供电系统设计计算

介绍了黄河三小间水情自动测报系统遥测站供电系统的方案选择和太阳能电源、蓄电池容量的计算。该系统经过几年的使用 ,效果良好 ,证明其供电系统方案正确、设计合理     

输电线路山火雷达实时监测技术及应用研究

输电线路山火灾害的监测是线路运维中的重难点问题,提出及时、有效的输电线路山火监测技术可以帮助提高运维效率.雷达遥测技术具有监测范围广、精度高、方便维护等优势.为了挖掘雷达在重要输电通道遥测领域的重大潜力,研发了基于Ka波段雷达的输电线路山火实时监测装置,并进行工程实测及应用.实测结果表明,研发建造的输电线路山火雷达实时...