井下信号的接收与解释.ppt
煤矿特殊工种(信号)培训课件一
本课题的重点掌握内容： 1、漏电、触电的危害及预防。 2、过流现象及保护措施。
3、接地保护及接地网。 4、安全用电制度及措施。
二）系统接地网
1、各种设备单独装设接地极 有时并 不能完全消除人员触电和漏电火花。
1）接地极接触不好。 2）漏电保护不起作用，两设备不同相 漏电。（为线电压的1／2）
二）系统接地网
2.为了提高保护接地的可靠性，通常采用 专门的接地线或铠装电缆的金属护套，橡套电 缆的接地芯线，把分布在井下各地点的电气设 备的金属外壳进行电气上的连接，并与各接地 极进行连接，形成一个井下保护系统。（即总 接地网） 这种情况，既接地可靠，又消除了发生不 同相设备漏电时带来的危险。（过流保护跳闸）
三）接地装置的规格尺寸
4.辅助接地母线：应采用25mm2的铜线或截面不小 于50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm，截面不 小于50mm2的扁钢。 5.接地芯线截面的强度应足够大(应使两相对地短 路电流通过接地连线时，在其上产生的温度，不超 过150℃。） 6.橡套电缆的接地芯线，除作监测接地回路外，不 得作其它用途。（如控制线）
三）接地装置的规格尺寸
1.主接地极：用耐腐蚀的钢板（或锅炉钢板）制成。 其面积不得小于0.75m2,厚度不得小于5mm。 2.局部接地极：用钢板或钢管制成。其面积不小于 0.6m2,厚度小于3mm。也可用直径不小于35mm， 长度不小于1.5m的钢管制作。但至少钻20个直径 不小于5mm的透孔。 3.接地母线：采用截面不小于50mm2的铜线或截面 不小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm， 截面不小于100mm2的扁钢。
3、井下供电应坚持三无、四有、两齐、三全、三 坚持的具体内容：
1）三无：无鸡爪子、无羊尾巴、无明线接头。 2）四有：有过流和漏电保护装置，有螺丝和弹簧垫圈，有密封圈和挡板有 接地装置。 3）两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。 4）三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全 。 5）三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护 装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。
煤矿综合自动化(井下通信技术)
线传输的过程。研究发现，当信号频率越低时，传输线传
输损耗越小，传输距离越大；反之，频率升高，传输损耗 增大，传输距离就越小。但是，频率过低，不仅容易受到
动力源的干扰，而且由于辐射能力降低，不能实现有效的
感应耦合。另外，对于发射天线而言，频率越低，发射效 率也就降低。
频感应通信
优点：结构简单、成本低等； 缺点： ⑴感应通信受巷道形状、截面、粗糙程度、分支、拐弯、倾 斜、围岩构造与介质、非金属支护等影响较小，但受巷道
联系方式
姓名: 郝俊青 电话：1399-4211-140 邮箱：haojunqing@ ＱＱ: 343426920
<欢迎同学“打扰”，愿为大家提供力所能及的帮助与服务 >
THE END
4.Wi-Fi技术存在如下这些致命的技术缺陷：
⑴只有数据压缩算法，没有语音压缩算法，通话严重失真； ⑵手机只能在本基站下通讯，跨基站移动通话会导致掉线；
⑶只适合对同步要求不高的异步数据传送，不具备对实时性要 求极高的移动语音通讯的严格同步机制；
⑷DSSS短码直序扩频的通信体制不适合采用井下定向天线辐 射，严重影响手机通信距离等。 所以，该技术作为矿井无线通信与生产调度应用，其市 场寿命是不会长久的！
缺点：
⑴载波频率低，易受电气干扰；传输距离短、通话清晰度差、 抗干扰能力弱； ⑵动力电缆分支较多，且线路上的各种机电设备启动频繁， 容易造成信道参数不稳定； ⑶动力线与通信机的传输阻抗匹配较困难。
2.中频感应通信
中频感应通信通过架设专用的感应线或利用巷道内已 有的导体(电缆、管道等)进行通信。 从中频感应传输的具体过程来看，可以分为电磁波从 移动台天线到传输线(或相反)的耦合过程和电磁波沿传输
煤矿综合自动化
煤矿井下定位卡分类_概述说明以及解释
煤矿井下定位卡分类概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在煤矿井下，定位卡被广泛应用于员工的实时定位和安全监控。
定位卡通过接收来自基站或者卫星发射的信号，能够准确地确定人员的位置，并将数据传输到监控中心进行处理和分析。
本文将重点关注煤矿井下定位卡的分类及其应用场景，以及对不同类型定位方法进行介绍和分析。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
首先，在引言中概述了文章的目的和内容，然后在第二部分详细介绍了煤矿井下定位卡的分类方法及其应用场景。
接着，在第三部分解释了定位卡的工作原理，包括技术基础、信号传输与接收原理以及数据处理与位置计算方法。
在第四部分中，我们对煤矿井下定位卡分类的优缺点进行了深入分析，并考虑了其他因素和实际应用案例。
最后，在第五部分中总结了本文的主要观点和发现结果，并讨论了尚存在问题和未来研究方向。
1.3 目的本文旨在系统全面地介绍煤矿井下定位卡的分类方法及其应用场景，解释定位卡的工作原理，并对不同分类方法进行优缺点分析。
通过深入研究和分析，我们希望能够为煤矿井下定位卡的选择和应用提供一些参考意见，并为未来相关领域的研究方向提供启示。
2. 煤矿井下定位卡分类2.1 定位卡概述定位卡是一种用于在煤矿井下进行人员和设备定位的技术工具。
它通过接收和处理信号来确定目标位置，并将结果传输到相关人员或系统中。
定位卡广泛应用于煤矿行业，以确保工作人员的安全，提高生产效率和工作管理。
2.2 分类方法介绍根据其工作原理和技术特点，煤矿井下定位卡可以分为多种类型。
主要的分类方法包括：- 无线信号定位：利用无线传输技术，如射频（Radio Frequency）或红外线（Infrared），通过测距或信号强度等方式实现定位。
- 超声波定位：利用超声波传感器发射超声波脉冲，并通过接收反射回来的脉冲计算目标位置。
- 惯性导航：借助惯性测量单元（Inertial Measurement Unit）中的加速度计和陀螺仪等组件，根据物体运动状态进行位置估计。
煤矿井下无线通信系统综合解决方案
运维管理
1. 设备巡检
定期对井下的无线通信设备进 行巡检，确保设备正常运行， 及时发现并处理潜在的问题。
2. 性能监控
通过专业的监控工具，实时监 控无线通信系统的性能指标， 如信号强度、通信速率等。
3. 故障处理
对于发生的故障，及时进行故 障定位、原因分析，并进行修 复，确保通信系统尽快恢复正 常。
根据需求分析结果，设 计无线通信系统方案， 包括选型合适的通信设 备、确定网络拓扑结构 等。
采购所需的通信设备， 并在煤矿井下进行设备 安装，包括基站、天线 、电源等。
对安装完成的设备进行 调试，确保设备正常运 行，并进行初步的功能 测试。
进行系统的试运行，根 据实际运行情况进行必 要的优化调整，以满足 实际需求。
远程指导与决策
03
地面指挥中心的管理人员可通过无线通信系统远程指导井下矿
工解决问题，提高决策效率和准确性。
04
煤矿井下无线通信系统 的实施与运维
系统实施步骤
1. 需求分析
2. 方案设计
3. 设备采购与安装
4. 系统调试
5. 试运行与优化
首先，要明确煤矿井下 的通信需求，包括通信 覆盖范围、通信容量、 通信速率等。
负责对整个无线通信系统 进行监控、管理，确保系 统稳
通过井下基站发射无线信号，无 线通信终端接收并转发信号，实 现井下与地面之间的无线通信。
网络覆盖
利用网络设备构建井下无线通信 网络，实现井下各区域的信号覆
盖，确保通信畅通。
系统管理与维护
通过管理系统对井下无线通信系 统进行实时监控、故障排查、安 全管理等操作，确保系统高效、 稳定运行，为煤矿安全生产提供
无线通信系统可实时传输安全监测数据，一旦检 测到异常，立即向矿工和地面指挥中心发出预警 ，确保矿工安全。
《电阻率测井》课件
05
电阻率测井实例分析
实例一：某油田的电阻率测井解释
总结词
该实例展示了电阻率测井在某油田勘探中的应用，通过电阻 率曲线分析地层岩性、孔隙度、含油性等信息。
详细描述
该油田位于我国东部地区，地层复杂多变，通过电阻率测井 技术，可以确定地层岩性、孔隙度、含油性等参数，为油田 的勘探和开发提供了重要的依据。
辅助电极
用于测量电位差，与主电极一起形成 测量回路。
接地电极
用于连接地面，形成完整的电流回路 。
隔离电极
用于隔离不同层位的地层，避免相互 干扰。
03
电阻率测井方法
直流电阻率测井
总结词
通过向地下供电，测量地层电阻率的方法。
详细描述
直流电阻率测井使用稳定电流源向地下供电，测量地层电阻率的一种方法。它具 有测量精度高、稳定性好的优点，但测量速度较慢，且容易受到电极极化和井眼 效应的影响。
地层对比与划分
通过对比不同地层的电阻率值，对地 层进行划分和识别，确定地层的岩性 、物性和含油性等。
电阻率测井的地质应用
岩性识别
通过电阻率曲线形态和数值的变 化，判断地层的岩性特征，如砂 岩、泥岩等。
含油性评估
根据电阻率值的大小和变化规律 ，评估地层的含油量和油藏类型 ，为油藏开发提供依据。
储层评价
详细描述
电磁波传播电阻率测井利用电磁波在地层中的传播特性，通过测量电磁波的传播速度和幅度衰减来计 算地层电阻率。这种方法具有测量速度快、精度高、受井眼效应影响小的优点，但需要高频率的电磁 波源和精密的接收设备。
04
电阻率测井解释
电阻率测井资料的处理
煤矿开采的井下通讯技术应用
AI技术在井下通讯的应用
AI技术可以用于语音 识别和图像识别，提 高井下通讯的效率和 准确性。
AI技术可以用于优化 井下作业流程，提高 生产效率和降低成本 。
AI技术可以用于预测 和预警，及时发现潜 在的安全隐患和故障 。
云计算技术在井下通讯的应用
云计算技术可以为井下通讯提供 强大的数据处理和分析能力，支
实时监控与反馈
矿工可以通过井下通讯系统实时反馈生产进度和现场情况，便于调度中心及时 调整生产计划。
设备控制通讯
远程控制
井下通讯系统可以实现设备的远程控制，提高生产效率。
设备状态监测
通过井下通讯系统实时监测设备运行状态，及时发现并处理 设备故障。
应急救援通讯
紧急撤离通知
在发生紧急情况时，调度中心可以通过井下通讯系统发布紧急撤离通知，确保矿 工安全撤离。
语音识别与合成技术
在井下通讯中，语音是一种重要的信 息传递方式。
常见的语音识别与合成技术包括基于 规则的语音识别、基于统计的语音识 别、语音合成等。
语音识别与合成技术能够将语音转换 为数字信号，方便传输和处理；同时 ，也能够将数字信号还原为语音，实 现信息的传递。
数据加密与解密技术
01
在井下通讯中，数据的安全性至关重要。
救援指挥
井下通讯系统为应急救援提供通讯支持，确保救援人员与调度中心之间的信息畅 通，提高救援效率。
03
井下通讯技术的关键技术
信号传输技术
信号传输技术是井下通讯技术的 核心，负责将语音、数据等信息
从发送端传输到接收端。
井下环境复杂，存在各种干扰因 素，因此需要采用高效的信号传 输算法和调制解调技术，以保证
信号的稳定传输。
常见的信号传输技术包括无线传 输、有线传输和光纤传输等。
井下压力接收装置的电路设计应用
井下信号的接收与解释
下传指令接收与解释过程
地面计算机发出的指令经由负脉冲发生装置 完成信号的产生与发送，井下控制机构中发电机 的涡轮转速受钻井液脉冲信号影响，把液流信号 转化为电信号，输出电压电流产生低频扰动，在 电压电流输出端加滤波电路，然后由判决电路恢 复地面发送的基带信号，判决电路输出的脉冲
Pi
1MPa 正常压力P
工作方式1
MWD正脉冲 下传变排量负脉冲 综合迭加脉冲
(75~80%)Q的P
打
关
开
闭
下 三降三升
下
传 第一次下传指令 传
几天几夜 持续作业
打
关
开 下 传
三降三升 第二次下传指令
闭 下 传
指
指
令
令
指
指
令
令
T
负
下 钻 到 井 底
循 环 洗 井
脉 冲 生 成
正 常
负 脉 冲
钻生
负 M 地W 面D可监视控化测监井测斜井、眼方轨位迹、脉 冲 生
令
负 脉 冲
正 常 钻
MWD监控测井斜、方位、关 地面可视化监测井眼轨迹闭
泥
生进
浆
成
泵
器
令 开负 启脉 泥冲 浆生 泵成
器
令
T
负
脉
冲
生
成
器
工作方式1使得迭加后的压力波形复杂，给解码带来一定 的困难，有误码，会发生失控。因此，最好采用工作方式2， 在地面将井下MWD关闭，然后再进行控制指令的下传，即采 用工作方式2为最优控制指令的下传方式。
输入当前井 底实钻轨迹 参数
输入目标靶区 的垂深、北坐 标和东坐标
输入目标点井 斜角和方位角
井下信号的接收与解释.共47页
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
井下信号的接收与解释. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
【免费下载】国外井下无线传输技术
国外井下无线传输技术无线传输技术近年来在石油行业试井、完井监测、随钻测井方面应用较多。
国际上知名公司哈里伯顿、斯伦贝谢、EXPRO、贝克等公司都有此项技术的广泛应用。
主要有两种类型无线传输方式：以哈里伯顿为代表的声波无线遥测系统ATS和以斯伦贝谢为代表的电磁波无线遥测系统ENACT。
（一）哈里伯顿ATS声波遥测系统1、系统简介该系统主要用于和5in外径的DST工具连接，该系统最大作业深度12000ft（3650m）。
系统参数见表3-1。
表3-1 ATS声波遥测系统参数表传输方式外径内径工作压力工作温度采样间隔电池寿命声波 5.25in 2.25in15000psi165℃10s-实时20天1s-存储系统使用了模块的概念，中继器是系统的核心，负责工具之间的系统通讯，增加系统间的通讯距离。
中继器一般相隔1500英尺，也根据井况而变化。
系统最多可安装6个中继器。
多用途压力计可以测量不同深度处的温度和压力，实时传输到了地面，该系统装有双蓝宝石/单/双石英压力计，存储能力达1MM数据组。
无线实时声波遥测系统的优点：●安全：不需要电缆，明显地减少了人员面临井口高压和潜在的H2S和有害流体带来的健康安全伤害。
●作业：通过使用声波遥测系统，代替环空压力触发井下工具，减少了套管压力的限制，也避免了高压井的压井泥浆对环空压力控制工具的影响。
●质量：在DST测试期间，基于油藏响应，根据井下数据，可以及时地改变测试程序，增加了DST测试期间数据获取的质量，确保达到测试目标。
2、三个声波无线遥测应用管柱图（1）某高压井上应用的ATS测试管柱2009年，哈里伯顿进行了非常规测试技术试验，作业的目标就是研究取代常规DST测试技术的可行性，该井用注入测试，适应作业安全和环境限制的情况。
图3-1是测试管柱图，包括井下压力计和声波中继器。
在测试期间，来自井下压力计的数据用声波实时传送，可以恒定控制注入参数，维持在破裂压力以下。
进行实时数据传送，在测试期间可以调节原程序，不需要起出工具，等待数据解释。
竖井(立井)信号工操作规程
竖井(立井)信号工操作规程竖井(立井)信号工操作规程1、交接班规定(1)罐笼等提升容器在运行中，一律不准惊醒交接班，需待罐笼到位停稳，并打停点信号后才准平稳过渡。
(2)信号工应现场交接清楚以下内容：①主、备用及专用联络电话等通讯信号的完好势态;②其他有关设备、设施的完好状况;③上班有关运行工作情况;④当班有关注意事项。
(3)见到以下两种情况，交接班双方均不准私自胡乱交接班，时须随即立即汇报有关领导妥善解决后方准交接：①接班人员有不高负荷正常精神状态;②交班人员交代不清当班情况。
(4)交接班双方均履行正规交接手续。
(5)信号工接班后，应首先与提升机司机及其他信号工联系好，仔细检查实验实验者有关信号设备，设施是否正常，待一切安全可靠后，方可正式提升操作。
2.信号发送(1)信号工在上岗期间，应主动与把钩工配合，当此后把钩工向信号工发出发送信号指令后，信号工有责任监视乘人和装罐等情况，在确认一切正常后，方可发送信号;(2)信号工发出信号随后，应不离开信号室，并密切监视持续提升容器、钩头系统生成及信号显示管理系统的运行情况，如发现运行与发送信号等异常现象，应立即发出停车讯号，待查明原因在于处理后，方可重新发送信号。
对事故隐患情况，还应随即报请有关领导一把手查处;(3)信号工必须严格按局、矿统一的信号种类种类昭示发送信号。
严禁用口令，敲管子等非标信号;(4)在井筒运送核爆炸材料时，信号工应严格按规定操作，必须事先通知提升机司机按若干的升降速度提升运行。
严禁在交接班及人员上下井时间内发送运送核爆炸材料的信号;(5)多层罐笼或多稳定度提升时，井口上、下让各层或各水平信号工，必须按下列程序快捷键;①信号下井口总信号工在收齐井下各中层干部信号工发来的信号后，方可向井上总信号工发送信号;②上井口总信号工在收齐井下各岗位信号工发来的信号后，方可想提升机房司机接收信号。
③井上、下总信号工受到任何不明信号，均不得发出开车信号，此时可用设备用信号或电子零件专用通讯设备联系判断，以准确无误地发送信号。
信号的发射与接收PPT
2、用相移法产生单边带信号
m(t)
希尔伯特 滤波器
m(t)
Ac cos 2 fct
-2
+ sSSB(t)
∑
Ac sin 2 fct
sSSB (t ) Acm(t )cos 2 fct Ac m(t )sin 2 fct
32
单边带信号得解调方法
1、相干解调:
r(t)
×
LPF
yo(t)
cos(2 fct )
M ( f )]H ( f
fc )
Ac 4
[M(
f
2 fc)
M ( f )]H ( f
fc )
Yo (
f
)
Ac 4
M(
f
)H (
f
fc )
H(
f
fc )
H ( f fc ) H ( f fc ) 常数 f W
39
HVSB()
1
0.5
-c
0
c
(a)
(a) 残留部分上边带得滤波器特性
18
DSB－SC得相干解调框图
× r(t)
LPF
yo(t)
cos(2 fct )
载波提取
电路
19
双边带抑制载波调幅信号得相干解调
r(t ) s(t ) m(t)Ac cos(ct c )
相干解调:利用恢复载波 cos(2 fct )
r(t )cos(2 fct ) m(t)Ac cos(2 fct c )cos(2 fct )
频率或相位得变化都可以看成是载波角度得变化,故调频 和调相又统称为角度调制。
44
角度调制与线性调制不同,已调信号频谱不再是原调制 信号频谱得线性搬移,而是频谱得非线性变换,会产生与 频谱搬移不同得新得频率成分,又称为非线性调制。 由于频率和相位之间存在微分与积分得关系,故调频与调 相之间存在密切得关系,即调频必调相,调相必调频。
声波速度测井PPT课件
井眼因素
井眼大小与形状
井眼的大小和形状对声波速度测井结果有直接影响。井眼过大会使声波在传播 过程中散射，导致速度降低。此外，井眼的形状也会影响声波的传播路径和速 度。
井眼内流体性质
井眼中的流体，如泥浆、水和油气等，对声波速度也有影响。流体的密度和声 波速度有关，密度越大，声波速度越高。
仪器因素
仪器分辨率
应用领域的拓展
随着技术的不断进步和应用需求的增加，声波速度测井技术的应用领域将进一步拓 展。
除了传统的石油和天然气勘探领域，声波速度测井技术还将应用于环境监测、矿产 资源勘探、地质灾害预警等领域。
随着技术的成熟，声波速度测井技术将逐渐成为地质勘查和工程勘察的重要手段之 一。
行业标准的制定与完善
为了规范声波速度测井技术的使用和 推广，相关行业标准和规范将不断完 善。
声波速度测井数据处理
数据预处理
对采集的原始数据进行滤波、 去噪和校准等处理，以提高数
据质量。
声波速度计算
根据测量得到的传播时间和距 离计算声波速度。
地层岩性识别
根据声波速度与地层岩性的关 系，对地层岩性进行识别和分 类。
结果解释与报告编写
将数据处理结果进行解释，编 写测井报告，为地质勘探和油
气开发提供依据。
复杂地质问题中的重要作用和应用前景。
05
声波速度测井的未来发展
技术创新与改进
声波速度测井技术将不断进行技 术创新和改进，以提高测量精度
和可靠性。
新型声波速度测井仪器将采用更 先进的信号处理技术和算法，以
增强对复杂地层的适应性。
未来声波速度测井技术将更加注 重智能化和自动化，减少人为干
预和操作难度。
子和双极子探头等。
声波测井原理
-D-
施加力
L
(3)体积弹性模量 K (也称膨胀率)
体积弹性模量：在外力作用下，物体体积发生相对 变化V/V，即，体积应变，则，体积弹性模量为 应力与体应变之比。
K=应力/体应变=(F/S)/(△V/V) (N/m2或kg/cm2)
177
硬石膏
6100～6250 164～160
第2节 声波速度测井
声波速度测井是测量井下岩石地层的声波传播 速度（或时差），以判断井剖面地层的岩性， 估算储集层孔隙度的测井方法。
声波速度测井是岩性－孔隙度测井系列中的主 要测井方法之一。
声波速度测井所记录的地层声速一般是指地层 纵波的速度（或时差）。
4 声波井下电视和体积扫描测井
利用声波反射原理来得到井壁直观图象的测井方法。 井内流体(泥浆)对可见光是不透明，因此，在井下 不采用通常的光学电视系统，而是采用声波探测成 像技术。 体积扫描测井不仅可以得到井壁表面的直观图象， 还可以探测井壁以外一定径向深度范围内的介质分 布情况。
5 噪声测井
噪声测井记录井下自然声场(噪声)分布情况，得到 由于岩层应力变化而引起声场分布的变化情况，为 地震预报和震情监测提供资料；判断井下出水或出 气的层位以及检查水或气在套管外的串漏情况。
声波测井主要优点
➢不受泥浆性质影响； ➢不受矿化度影响； ➢不受泥浆侵入影响。
第一节 岩石的声学特征
一、岩石的弹性 二、声波在岩石中的传播特征
基本概念和相关知识
1. 弹性力学 2. 弹性的定义 3. 弹性体和塑性体 4. 描述弹性体的参数：
• 杨氏弹性模量 E • 泊松比 • 体积弹性模量 K • 剪切模量
7-声波测井PPT课件
.
21
2. 声波速度测井 Acoustic velocity logging
1）单发射双接收声速测井仪的测量原理
（1）单发射双接收声速测井仪简介
实际测井时，电子线路每隔一定的时间给发射 换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发 而产生振动，其振动频率由晶体的体积和形状所决 定。
目前，声速测井所用的晶体的固有振动频率为 20kHz。
.
R1 R2
23
2. 声波速度测井 Acoustic velocity logging
（2）单发射双接收声速测井仪的测量原理 需要指出的是，接收器接收到的声波，除了滑行波外，还有从声源经仪
器外壳和井内泥浆直接到达的直达波，以及由井壁反射而进入接收器的反射 波等，这些波共同构成一个延续的声波波列。为了保证接收器首先接收到滑 行波，就必须消除后面几种波的干扰，即不让这些波在滑行波之前到达。
对于完全线弹性体，正应力只与线应变有关，切应力只与切应变有关。
.
8
1.岩石的声学特性
1）岩石的弹性
（3）弹性力学常用参数
A、杨氏模量E
弹性体发生单位线应变时弹性体产生应力大小,亦即应力与应变之比。
杨氏模量的单位是 N/m2。
B、泊松比
E F A L L
弹性体在单轴外力作用下，当受力方向产生伸长时，自由方向缩小。
矿井瞬变电磁培训课件
随着人工智能和自动化技术的快速发展，矿井瞬变电磁法逐渐实现智能化、自动化。通过 引入机器学习和深度学习等技术，实现数据自动处理、异常自动识别等功能，提高探测效 率和准确性。
技术难题及解决方案
复杂地质条件下的探测精度问题
在复杂地质条件下，如断层、裂隙等，矿井瞬变电磁法的探测精度会受到一定影响。为解决这一问题，可以研究针对特定地 质条件的探测技术，通过优化发射和接收装置，提高对复杂地质构造的识别能力。
矿井瞬变电磁法在煤矿中的应用案例二
案例名称
某矿井瞬变电磁法在探测断层方面的应用
案例描述
某矿井在开采过程中，遇到断层，导致矿井内大量涌水和瓦斯，严重威胁了矿工 的生命安全和矿井的安全生产。通过采用瞬变电磁法进行探测，成功找到了断层 的位置和大小，为采取有效的防治措施提供了科学依据。
矿井瞬变电磁法在煤矿中的应用案例三
随着探测技术的不断进步，矿井瞬变电磁法逐渐向高精度、高分辨率和高效率方向发展。 通过改进探测技术和数据处理方法，提高对地下复杂地质构造的识别能力和矿产资源的探 测精度。
多参数、多方法综合应用
矿井瞬变电磁法正逐渐与其他地球物理方法（如地震、电法等）相结合，形成多参数、多 方法综合应用的技术体系。通过数据共享和交叉分析，提高对地下地质构造和矿产资源的 认识。
它属于时间域电磁法，通过发送和接收脉冲磁场，探测地下 导电性目标体。
矿井瞬变电磁法的工作原理
矿井瞬变电磁法通过发送线圈发送一个短暂的脉冲磁场，该磁场在地下导电性目 标体上产生感应电流。
当脉冲磁场关闭后，感应电流会逐渐减小，同时产生一个与原磁场相反的感应磁 场。这个感应磁场可以被接收线圈接收并记录下来。
通过分析接收到的感应磁场数据，可以推断地下导电性目标体的位置、形状和大 小等信息。
井上下通信系统
井上下通信系统概述井上下通信系统是一种用于在矿井井筒内进行通讯的系统，主要应用于煤矿、金属矿山以及其他地下采掘场所。
井下工作人员需要交流信息，管理机构需要及时了解井下情况，因此井下通信系统的建设变得越来越重要。
井上下通信系统是井下通信的一种形式。
它可以应用于采煤工作中，实现井上下、巷道之间的通信。
与传统井下通信方式不同，井上下通信系统利用新型通信技术，加强输入、输出功能，提高系统可靠性，提高安全生产水平。
优点井上下通信系统具有如下优点：1.提高现场工人工作时的安全系数。
2.可以随时了解井下情况，即时做出反应。
3.提高工作效率，缩短工作时间，降低生产成本。
4.提高管理水平，使管理者更加准确地掌握井下情况，更好地管理工作场所。
设备井上下通信系统由以下设备组成：1.通讯主机：通讯主机是控制井下通信系统的重要设备之一。
它通常安装在井口的控制室内，负责控制井下通信设备的工作。
2.通讯盒：通讯盒是一种专门用于井下通信的设备，主要实现井下、巷道之间的通信。
通讯盒安装在巷道和井筒口的工作面上，便于工人使用，提高工作效率。
3.电话机：井上下通信系统中的电话机采取防爆型的设计，安装在重要的工作位置上，用于井下工人之间的通讯。
4.电缆：井上下通信系统主要依靠电缆进行信息传输。
因此，需要选用合适的电缆进行连线，以保证井下通信的稳定性。
工作原理井上下通信系统工作原理如下：1.通讯主机将信号发送到井下的通讯盒。
2.通讯盒收到信号后，发出信号通知井下的工人。
3.工人可以通过井下的电话机或手持对讲机等设备与井口通讯。
4.通讯主机接收到井下工人的消息后，可以对井下情况进行实时监控，将工人所见所闻的信息反馈给管理者。
注意事项在井上下通信系统的应用过程中，需要注意以下事项：1.井上下通信系统的设备必须经过专业机构的安装调试，在保证人员安全的前提下开展工作。
2.在使用过程中，需要对井上下通信系统的设备进行定时维护和检查，确保设备的可靠性和稳定性。
(完整版)《测井仪器原理》第三章阵列感应测井仪器
(1)与地面计算机通信(包括对控制命令的解码、发送和 接收数据)。
(2)采集信号并处理。
(3)与发射电路通信。
二、主要电路分析
1．发送控制电路 2. 预处理电路 3. 发射驱动电路 4. 通信接口电路 5. 信号采集电路 6. C30主控制电路
+5V +15V C36
.1 8
OP1776S C14
4 5 U18 6
.1 -15V
NC74HC860
9 10
U18
8
NC74HC860 12 13 U18 11
NC74HC860
+5V R64 1K
NR
500KHZ
SER_TX SER_RX
NR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95
+
+
预处理
模数转换
堆垛处理
图3-5 子阵列处理框图
每个子阵列的信号经预处理通道处理后 经屏蔽双绞线传送到其上部的EA短节， 然后由EA短节中的七个DSP采集模块对 每个子阵列的信号进行采集和处理，这 个处理过程形象的称之为“栈式存储”， 从而得到对应每个子阵列的七个特性信 息，每个特性信息占用96个缓冲区，每 个缓冲区字长为32位。
图3-3 HDIL阵列感应测井仪器组成框图
经由地层传来的R-信号由多组线圈接收。每组线圈，包括 发送线圈，都是测量部分的子阵列，发射线圈是所有子阵 列的基础。仪器共有7个子阵列。都具有靠近发射线圈的接 收线圈。每组接收线圈都由两个线圈组成，一个线圈是辅 助线圈(靠近发射线圈)，另一个线圈是主接收线圈，图3-4 给出了每个子阵列的工作方式。
INC+ INC-
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开 启 泥 浆 泵
负 脉 冲 生 成 器
令
负 脉 冲
正 常 钻
MWD监控测井斜、方位、 关 地面可视化监测井眼轨迹 闭
泥
生进
浆
成
泵
器
令 开负 启脉 泥冲 浆生 泵成
器
令
T
负
脉
冲
生
成
器
工作方式1使得迭加后的压力波形复杂，给解码带来一定 的困难，有误码，会发生失控。因此，最好采用工作方式2， 在地面将井下MWD关闭，然后再进行控制指令的下传，即采 用工作方式2为最优控制指令的下传方式。
工作方式2
MWD正 脉 冲
下传变排量负脉冲
Pi
开/关泥浆泵
1MPa 正常压力P
(75~80%)Q的 P
持续 作业
约 1min 打 开 下 传
三降三升 第一次 下传指令
关 闭 下 传
约 1min 打
关
开
闭
下 三降三升 下
传 第二次下传指令 传
指
指
指
指
P=0
下循 关
钻环 闭
到 井 底
洗 井
泥 浆 泵
令
Pi
1MPa 正常压力P
工作方式1
MWD正 脉 冲 下传变排量负脉冲 综合迭加脉冲
(75~80%)Q的 P
打
关开闭Fra bibliotek下三降三升
下
传 第一次下传指令 传
几天几夜 持续作业
打
关
开 下 传
三降三升 第二次下传指令
闭 下 传
指
指
令
令
指
指
令
令
T
负
下 钻 到 井 底
循 环 洗 井
脉 冲 生 成
正 常
负 脉 冲
钻生
示 示描
法 面 距 离 扫 描
最
控
近 偏轨 制
距 差迹 指
离 分修 令
扫 析正 生
描
成
➢ 防碰计算模块 旋转导向钻井地面监控系统的一个重要组成
部分就是对邻井关系的描述。无论是定向井、丛 式井等钻井施工中都需要充分考虑邻井的相互关 系。在钻进过程中，我们要时刻关注实钻井眼轨 迹与设计井眼轨迹的吻合程度及其变化的趋势， 保证中靶。同时还要充分计算与周围邻井的相互 关系，以避免井与井的相碰。在钻井作业过程中， 我们需要了解已钻轨迹的形状，以便判断其发展 趋势，及时采取措施，进行轨迹控制，这就要求 直观形象地显示井眼轨迹。因此，在地面监控软 件系统中开发了防碰计算模块用于进行邻井相互 关系统的描述。
MRSS地面监控系统软件
地面监控系统是MRSS的指挥中心，其主要完成 监测井下工具的工作状态和轨迹的变化趋势，按照几 何导向或地质导向的要求给出控制指令，遥控井下工 具按预定的轨迹钻进，能够根据旋转导向钻井的要求 进行轨迹的修正设计，能够直观形象的显示井眼轨迹。 本文基于Windows平台，采用Visual Basic作为软件 开发工具，开发地面监控软件系统。该系统在导入设 计数据和实时采集MWD上传的实钻数据的基础上， 进行了设计井眼和实钻井眼的轨迹描述、轨迹偏差分 析计算和轨迹修正设计，进而计算出MRSS轨迹控制 参数及相应的下传控制指令，并实现井眼轨迹三维可 视化和防碰计算。
信号直接输入井下微处 理器，指令信息字的解 调由软件完成，检测出 地面信号下传系统下传 的控制指令编码后，通 过查询EPROM，即可知 道指令编码所代表的导 向力的大小和方向，则 导向工具的控制机构即 可控制执行机构按指令 要求去执行，实施工具 面角和导向力的调整 ， 这样就完成下传指令的 执行过程。
邻井间相互关系的描述形式主要有水平距离 扫描、最近距离扫描、法面距离扫描三种。
➢ 轨迹控制模块
旋转导向钻井过程中，轨迹控制模块是完成实时接收来自井下上传 的实钻井眼轨迹数据，并与设计井眼轨迹数据进行偏差矢量计算。计算 出轨迹控制指令参数，即导向力的方向和大小，以指令编码的方式下传 给井下工具。
➢ MRSS地面监控软件系统
监控系统软件的设计采用模块化设计的思想，通过对需求的具
体的调研分析，确定整个系统要实现的功能模块如下图所示：
地面监控系统
系统维护模块 数据操作模块 轨迹显示模块 邻井关系描述模块 轨迹控制模块
用 户 管 理
数 据 库 管 理
轨 三水 数数 数迹维平 据据 据剖轨距 添修 删面迹离 加改 除显显扫
根据上述过程，我们设计出两种不同的工作 方式，并绘出相应脉冲压力波示意图。工作方式 1：井下MWD在地面不能控制其开／关或控制失 效时，我们采用工作方式1，用下传指令的“三 降三升”负脉冲压制MWD的正脉冲。MWD的正 脉冲与正常压力的压力差约为1 MPa，“三降三 升”的脉冲压力波远大于1 MPa，因此可以用下 传指令的脉冲压力波压制住MWD的上传压力波。
进成
负 M地 W面D可监视控化测监井测斜井、眼方轨位迹、脉冲生
成
负 脉 冲 生 成
器
器
器
器
工作方式2：当需要下传指令时，通过短起 泵关闭MWD。然后再开泵，同时打开负脉冲生 成器下传指令。“三降三升”脉冲完成后，压力 稳定在正常压力时MWD将再启动。如下图所示， 井下MWD可以通过短起泵，即关闭泵约1分钟后， 再开启泥浆泵。此时，便可将井下MWD关闭。 等待MWD停止工作后，再打开地面的负脉冲生 成器，生成“三降三升”脉冲排量波，下传地面 控制指令。
地面监控计算机 负脉冲产生装置
涡轮发电机
控
制 电压的采集判断
机
构 井下微处理器
导向执行机构 钻头
MRSS系统下传指令与MWD上传联用
MRSS下传指令的原理是有序变排量的负钻井液脉冲压力波， 即“三降三升”。地面生成的下传指令载波脉冲信号通过钻柱内 的钻井液向下传到井下工具，而井下的实钻数据也是由井下 MWD通过钻柱内的钻井液向上传送。因此，上传与下传两个压 力脉冲互相干扰，使波形复杂，最好能分时传输。 通常下传指令需要经过以下几个步骤： ❖ (1) MRST工具下到井底后，一般要循环泥浆通井、洗井等等。 等循环正常后，地面监控系统生成下传指令，启动负脉冲生成器 生成“三降三升”钻井液负脉冲波向下发指令，把井下工具面对 好，调好造斜力大小； ❖ (2) 关闭负脉冲生成器，停止下传指令。正常钻进，MWD信 息上传（延迟时间数秒，延迟距离30 m左右）； ❖ (3) 正常钻进，MWD监测井斜、方位，接单根停泵／开泵造 成波形不连续、复杂。 ❖ (4) 根据设计井眼轨迹和偏差矢量法，在需要时通过下传指令， 调控工具面角和造斜力的大小。
➢井下信号的接收与解释
下传指令接收与解释过程
地面计算机发出的指令经由负脉冲发生装置 完成信号的产生与发送，井下控制机构中发电机 的涡轮转速受钻井液脉冲信号影响，把液流信号 转化为电信号，输出电压电流产生低频扰动，在 电压电流输出端加滤波电路，然后由判决电路恢 复地面发送的基带信号，判决电路输出的脉冲