摘要：为满足油气田生产中对油气井出砂信号的采集需求,针对传统出砂监测系统采集数据量小、分辨率低、结构复杂等问题,研究基于FPGA的超声阵列同步采集存储系统。采用FPGA+ARM组合的"漏斗形"设计架构,结合油气井出砂信号的指标要求,设计基于AD9650的多通道采集电路,实现对线形阵列分布探头信号的采集。此外,为减少无效通信数据量,准确捕获有效信号区域,同步缓存多通道数据,设计了出砂信号抽取检测模块,提出了多体并行缓存模组解决方案。结果表明,该系统对油气井出砂信号数据有着高效、快速的采集处理能力,满足了复杂环境下的数据采集要求,有效提高了油气井出砂信号实时监测的精度与效率。

摘要：针对电磁测量和伺服控制系统中使用增量式编码器实现位移和速度测量的应用场景,设计基于FPGA的增量式编码器信号采集系统,实现增量式编码器信号倍频鉴向、脉冲计数、UART串口数据传输功能,使用QuartusⅡ和ModelSim软件进行联合仿真,验证了基于FPGA的增量式编码器信号采集系统的功能。

摘要：随着大斜度井、水平井等复杂井况日益增多,连续油管作业逐渐成为生产测井的重要手段之一。针对无电缆的连续油管电磁探伤测井,设计了井下存储式电磁探伤仪电源模块,实现低功耗以及低纹波电源下的测井作业。首先,该模块采用高效率、输出电压可调的DC-DC稳压器LMR14030-Q1,其纹波为50 mV,最大可达到5 V、2.5 A的输出,因此可为电磁探伤仪提供5 V、2 A的电源,经过纹波抑制可将输出纹波降低至30 mV。其次,采用自耗很低、输出电压固定的低压差线性稳压器LDO(low dropout regulator)LD1117,可稳定提供3.3 V、200 mA电源,纹波小于30 mV。最后,采用DC-DC转换器LT3580实现升压和逆变分别得到12 V和-12 V,可稳定输出±12 V电压,其纹波均小于60 mV。

摘要：针对传统的二维套管损伤视觉解读效果较差,信息量不足等问题,研究了多探头瞬变电磁法水平井防砂管柱损伤检测三维成像系统。通过对井下水平井防砂筛管柱多探头设计的分析介绍,结合异常点误差校正算法对多探头数据的补偿,更加突出反映管柱多个扇形区域的损伤情况。同时,针对多探头瞬变电磁法水平井防砂管柱损伤检测接收信号弱的特点,设计了瞬变电磁驱动电路和接收放大电路,使得多探头瞬变电磁法防砂管柱损伤信息准确的传输到井上三维成像系统,对现场试验数据分析,该方法为进一步分析防砂管柱损伤提供了大量可靠的井下数据,提高了解释结果的准确度。

摘要：非侵入式出砂监测是油气开采过程中涉及到的一项关键技术。针对线性阵列式出砂监测探头的多通道同步数据缓存需求以及保证波形完整性的数据预触发需求,提出了一种适合现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现的,具有自适应预触发功能的多通道出砂振动信号缓存系统架构,分析了实现该系统架构的关键技术,完成了具体的逻辑设计。这种系统架构采用新的自适应预触发方法,并利用乒乓操作原理,具有良好的通道扩展性。最后,以五通道自适应预触发数据缓存系统为例,对该多通道出砂振动信号缓存系统的功能完整性进行了功能仿真和板级测试。测试结果表明,基于该架构设计的多通道数据缓存系统能够完成连续数据流的自适应预触发缓存,系统架构功能完整有效。

摘要：针对现有的油气井出砂监测系统数据采集的噪声过多、效率较低等问题,设计了油气井出砂监测系统超声信号调理集采集方法。首先,砂粒撞击管壁的超声信号通过传感器采集;然后,采集后的信号经过驱动放大后先通过一个带通滤波器,确保进入ADC的信号频率为砂粒撞击主要存在的频率段;最后,信号进入ADC后再进行数字滤波,进一步滤除处于砂粒撞击频段的噪声。实验结果表明,经过二级滤噪后,系统采集信号的信噪比提高,且系统的工作效率显著提高。

摘要：压电式传感器是压电地震检波器系统设计的核心,为了提高传感器的灵敏度,减少测量误差,需要将压电式传感器输出的微弱信号进行放大处理,本文就基于压电式传感器的放大电路展开分析和研究,介绍了压电式传感器的工作原理,分析了放大电路原理,对电压放大电路和电荷放大电路的分析。

摘要：压电传感器由于其测频范围宽、工作可靠性高、体积小、重量轻等诸多优点,被广泛应用于加速度和动态力的测量。FPGA芯片由于其高速,并行的特点,在硬件算法加速等方面得到普遍应用。本文探究的主要内容是将EDA技术应用到压电传感器信号采集系统中,重点介绍经预处理后的压电传感器信号的采样、均值滤波及液晶显示驱动的verilog语言硬件描述思想,以实现更优的高速信号采集系统。

摘要：钢筋桁架混凝土叠合板中预制底板短期刚度的合理取值,直接关系到钢筋桁架混凝土预制底板在短暂设计工况下的验算结果的可靠性。依据JGJ 1—2014《装配式混凝土结构技术规程》设计了3块足尺钢筋桁架混凝土预制底板,尺寸均为3 300 mm×2 200 mm,板厚分别为50 mm(2块),60 mm(1块),并对其进行了静载试验及理论分析。试验及分析结果表明:出露的钢筋桁架参与预制底板的受力,但其作用是有限的,原因是钢筋桁架上部出露部分与板内受力钢筋的受力有差别,导致按等弹性模量法计算的钢筋桁架预制底板刚度值偏大;依据试验结果的分析与对比,反算出采用等弹性模量法计算预制底板总刚度时,应对钢筋桁架部分的换算截面刚度予以折减,即对其计算值乘以系数0.6。

摘要：随着板厚为50mm的钢筋桁架混凝土预制板(简称桁架预制板)在工程中的应用越来越多,有必要对其在施工短暂设计状况下的力学性能进行深入研究。因此,设计了板厚分别为50mm和60mm的桁架预制板各一块,对其进行吊装及静力加载试验。试验及数值模拟结果表明:板厚对桁架预制板的刚度及挠度的影响是比较大的,60mm板厚桁架预制板的初始刚度及开裂荷载分别为50mm板厚桁架预制板的3.99倍及1.4倍;采用板带法计算桁架预制板的截面应力是适用的;50mm板厚的桁架预制板,采用6吊点吊装,一般不会开裂,底板长度小于3600mm时,可采用4吊点吊装;在后浇混凝土施工阶段,当板长大于3000mm时,50mm板厚的桁架预制板至少需要布置3道临时支撑;当板长不小于5100mm时,则至少需要布置4道临时支撑。