电力线载波油井通信系统
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
电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点

电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力载波通信原理_电力载波通信的优缺点电力线载波通信简介电力线载波通信(powerlinecarriercommunication)以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。
由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。
这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。
载波通信方式(1)电力线载波通信。
这种通信具有高度的可靠性和经济性,且于调度管理的分布基本一致。
但这种方式受可用频谱的限制,并且抗干扰性能稍差。
(2)绝缘架空地线载波通信。
这种通信设备简单、造价低,可扩展电力线载波通信频谱,送电线路检修接地期间可以不中断通信,受系统短路接地故障影响较小,易实现长距离通信。
其缺点是易发生瞬时中断。
电力载波通信的优点只需要两端加上阻波器等少量设备即可实现通讯、远传等功能,投资小!电力线载波通信的缺点1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送;2、三相电力线间有很大信号损失(10dB-30dB)。
通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。
一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。
线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。
目前使用的交流电有50HZ 和60HZ,则周期为20ms 和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。
有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交。
电潜泵采油井下电力线载波通信系统设计

电潜泵采油井下电力线载波通信系统设计
张家田;万景涛;张庆彬
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】为同时实现电潜泵井下供电以及数据传输的目的,采用一种基于电力线载波通信的井下仪器数据传输技术,以满足在不增添通信线路的情况下保证信号的高速传输。
由于井内高温高压会对通信模块造成严重影响,因此传统的电力线通讯设备不易实现。
经研究分析传输模块采用ST8500片上系统以减少外部电路,在物理层使用OFDM调制解调方式,传输层利用FEC编码技术。
结果表明,系统能够实现井下4 km以内的数据传输,传输速率可达34.5 kbps,在油井及其他恶劣环境下误码率不高于10-4。
【总页数】5页(P70-74)
【作者】张家田;万景涛;张庆彬
【作者单位】西安石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH763
【相关文献】
1.单电潜泵井下油水分离系统设计及现场试验
2.井下电潜式往复泵举升系统设计
3.电潜泵旁通系统:电潜泵采油井测井、射孔的必需工具
4.井下电动潜油双螺杆泵采油系统的设计初探
5.单相电驱动用于电潜泵采油的前景
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中压电力线宽带载波通信在大港油田的研究与试验

中压电力线宽带载波通信在大港油田的研究与试验摘要:中压电力线宽带载波通信(MV-BPLC),充分利用配电网资源,为专用通信网的建设提供了较好的选择。
随着油气生产物联网系统和油气井视频监控系统的推广建设,大港油田对于井丛场的专用通信网提出了更高的要求。
文章介绍了“MV-BPLC+光纤“生产通信网的研究设计及其运行效果。
关键词:中压电力线宽带载波(MV-BPLC);光纤;井丛场引言通信网络是数字化油田的神经线,是油气生产物联网系统、油水井远程自动计量系统、油气井视频监控系统的基石。
目前,大港油田的油水井远程自动计量系统,主要通过GPRS、4G基站、zigbee等蜂窝通信技术来实现油水井生产数据定时通信与远程调节。
由于其存在低通信速率、高运营成本等缺点,限制了油气生产物联网系统、油气井视频监控系统等信息化项目的推广。
中压电力线宽带载波通信(MV-BPLC)作为一种电力通信技术,广泛应用于国家电网的抄表系统、负荷控制系统等电力自动化系统。
将其于油田光纤网络进行连接,成为陆上油田通信网络的有效补充。
1 中压电力线宽带载波通信技术的概述中压电力线宽带通信技术(MV-BPLC,Medium Voltage Broadband Powerline Communication)是利用10kV(6kV)及以下配电线路作为信号的传输载体,通过将BPLC的宽带信号耦合在中压电力线上进行传输,从而将中压配电网转换为一个高带宽的通信网络的技术。
该技术在是利用电力线作为传输介质,而在MAC 层和网络层都遵循标准的以太网协议,可以与光纤网络实现无缝连接。
2 中压电力线宽带载波通信技术的组网试验2.1 MV-BPLC通信网络的设计方案图2-1 通信网络的整体构架如图2-1,MV-BPLC通信网络的设计方案如下:1) 选择具有电力光纤资源的王十一站作为MV-BPLC通信网络的的骨干节点,安装首端设备并与通信网络对接,以形成各主干分支点。
基于电力载波和CAN总线的井下通信模块的设计

Internal Combustion Engine &Parts0引言煤矿井下地质环境复杂,危险因素多,同时井下生产工艺复杂,任何一个环节出现问题,都有可能出现重大事故,因此安全问题是煤矿企业生产的重中之重。
为了对矿井下的情况进行有效监控,我国规定矿井必须安装安全监控系统。
针对井下环境分析可知,井下通信设备必须具备防爆功能,并且要具备很强的抗干扰能力、防护性能好、服务半径大、信道容量大等特点[1]。
同时电力线遍及井下,所以采用电力线作为传输介质是一种便捷的通讯方式。
和CAN 总线作为井下通信设备的传输介质,可以满足井下数据传输的要求。
该设计方案传输距离远,抗干扰性强,可靠性高,易于施工,能够满足井下监控系统的应用要求[2],同时利用此模块可以方便快捷的组成井下安全监控网络。
1井下电力信道分析井下配电网同地面电网相比较而言,有其自身的特点和复杂性,井下电压等级较多,常见的电压等级有35kV/10kV/6kV/1140/660/380/220/127V 等;井下的电力线覆盖范围较广,一般在几千米以上;井下用电负载的类型不同,功率不同,所接入的电力线路材料及电压等级也不同。
相对而言,井下供电线路的功能性分区较明显[1]。
同时矿井下采用127V 电压作为照明电源,因此照明电力线可以到达矿井下的所有区域,覆盖范围广,由于井下监控系统需要对井下的各个区域进行实时监测,因此可以选择127V 照明线路,作为数据传输的信号。
在此基础上实现的监控网络可以对井下任何区域进行实时监控[3]。
利用电力线作为信息传输的通道可以有效到达煤矿井下的所有区域,满足监控系统的覆盖性要求。
由于井下作业危险系数高,为了提高监控系统的高可靠性,采用现场总线技术与电力线共同组成双模式的通讯模块。
而CAN 总线采用双线通信方式,检错能力强,有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点,同时具有极高的可靠性,适合应用于井下监控系统数据的传输。
浅谈电力载波通信技术在油井监测中的应用

浅谈电力载波通信技术在油井监测中的应用摘要:利用电力线载波通信技术,依托现有油井中电网系统为通讯载体,结合扩频技术、光电转换技术及计算机软件技术,实现对油井工作状态、管网系统温度、压力全天候远程自动监测。
从而实现了采油管理的自动化。
关键词:电力载波数据传输油井监测1、引言油田采油的生产特点是大量油井分布在村屯周围、林地、沙陀、江边,野外等区域,油井布局分散,远离目测距离,人工巡检无法实现及时发现故障,巡检周期过长,工人上井受天气因素影响大,夜间值班工人安全得不到有效保障。
并且巡检工人工作强度大、工作效率低。
人为巡井既增加了员工劳动强度,又无法对设备内在工作情况进行判断,不能及时发现发现故障,也无法实现不间断控制。
特别在夜间,对设备运行状态、人为破坏等情况,不能及时发现、处理,造成长时间停机,损失较大。
不能及时发现故障,无法对抽油机进行针对性维护,增加了维护成本。
而电力载波油井监测系统的应用,圆满解决了上述问题2、电力载波监控系统的工作原理2.1 电力线载波通信简介电力线载波通信简称PLC(Power Line Communication),是利用电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
它是电力系统特有的、基本的通信方式。
由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介,因此具有信息传输稳定可靠、路由合理、可同时复用原动信号等特点。
是唯一不需要线路投资的通信方式。
电力线载波通信的关键在于设计合理的载波接口电路和采用适宜的通信机制.从而尽可能的克服电力线的强衰减、强干扰,大大提高通信系统的生存能力。
2.2 电力载波抽油机监测系统的工作原理以抽油机电力线输电线路网络为载体,在抽油机的输电线路上安装监测设备,通过电力线载波通讯,结合先进的扩频技术、光电转换技术及计算机软件技术实现对油井工作状态、管网系统温度、压力全天候远程自动监测。
在同一变压器下将抽油机工作状态传送到微机监测设备上,通过微机显示及曲线变化情况判断抽油机工作状态。
通信专网在油田电力网中的应用

通信专网在油田电力网中的应用叶枫电力对人们的生产生活及国民经济有着重大的影响,电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重。
电力网为了实现安全、经济、可靠供电,合理分配电能,保证电能质量,及时处理和防止电网事故,就必须要求集中管理、统一调度,并建立与之相适应的通信系统。
电力通信是电网实现调度自动化的基础,是确保电网安全、经济调度的重要技术手段。
由于电力网中电传输不容间断的特性和运行状态变化的突然性,这就要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。
因此需要建立与电网安全运行相适应的专用通信网。
一、电力通信的几种主要方式1、电力线载波通信将话音及其他信息通过载波机变换成高频弱电流,利用电力线路进行传送,就是电力线载波通信。
电力线载波通信是电力系统传统的特有通信方式。
它以输电线路为传输通道,具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点,但这种通信方式,由于可用频谱的限制,不能满足全部需要。
通信频率:300bpt、600 bpt、1200 bpt2、微波通信微波通信是以大气为媒介进行直线传播的一种通信方式。
这种通信方式传输比较稳定可靠,通信容量大,噪声干扰小,通信质量高,宜作通信干线。
其主要缺点是一次投资大,电路传输有衰减,远距离通信需要增设中继站,当地形复杂时,选站困难。
在光纤通信发展成熟前,微波通信曾做为远距离传输的主要手段得以大力发展。
目前数字微波通信在我国电力通信传输网中仍居主导地位,但其发展速度正在减缓,作用也开始由主网逐渐向配网、备用网转变。
3、光纤通信利用光波作为传输媒介,借助于光到纤维进行通信。
光纤通信具有通信容量大、通信质量高、抗电磁干扰、抗核辐射、抗化学侵蚀,重量轻、节省有色金属等一系列优点。
4、卫星通信卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
卫星通信的主要优点是通信范围大,不受地形的影响,建设卫星地面接收站快,可用于不同方向和不同地区的通信。
煤矿井下通信技术应用与分析

煤矿井下通信技术应用与分析1我国井下通信方式多年以来,对于井下无线通信技术,国内外进展了很多试验。
虽然研制出了一些井下通信设备,效果却不抱负,因此井下通信较地面通信进展缓慢。
与兴旺国家相比,中国的煤炭工业信息化水平低,装备制造技术还很落后。
20世纪90年月,我国开头组建煤矿井下计算机治理系统,提出矿井生产自动化系统与治理系统相连接,从而实现资源共享的信息系统集成设想。
1.1低频导引通信低频导引通信工作在低频段通常只有几百千赫兹,其传输媒介为同轴电缆。
每隔数百米需在电缆上布置一个辐射器,从而电波向电缆内外辐射,最终实现煤矿井下通信的目的。
通常状况下低频导引通信信号掩盖范围为1km左右,在加接中继器的根底上,通信范围可进一步扩大。
优点:低频导引通信系统造价低且简洁有用。
由于频率低、电缆的传输损耗小(2~4dB/km),故信号传输距离大。
缺点:由于低频处人为噪声很强,数据误码率高,牢靠性低;波长较大,导致天线收发信号效率低下,同时由于井下巷道的限制,所以天线规格就受到限制;且低频导引通信为模拟通信方式,由于其频率低,故不适合高速数据通信方式。
1.2动力线载波通信动力线载波通信方式作为一种较早应用于井下的通信方式,在煤矿井下掌握、语音及信号监测等方面都有广泛应用。
其原理是利用矿井机车架空线或动力电缆作为信道,将语音信号调成频率为数万赫兹的载波通过信道进展信号传输。
优点:使用简洁便利,借助于已有的电缆或者机车架空线,无需铺设专用线路,是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段。
缺点:煤矿井下机车架空线及动力电缆分支较多,且由于各种机电设备的频繁启动,不易使信道参数保持信号传送需要的稳定状态,且架空线及动力电缆载波频率相对较低,架空线及动力电缆的传输阻抗不易与通信机匹配。
1.3井下光纤通信技术井下光纤通信技术是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。
目前井下光纤通信技术已在不同领域发挥作用,在监测监控系统中,光纤是仅次于语音通信的较为抱负的高速信道。
- 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)。
经久耐用 , 还可 以使油井达 到稳 产定量、 平稳 生产 的
目的。
具有良好 的稳定性 , 还具有支持多种载波形式 , 以灵 可 活应对复杂噪声干扰 的优点。在国外 , 电力线通信监 控 系统被 应用 在 中等距离 大规 模 的通信 系统 中" 。在 J
a 叶拭22 第 5 第 期 0 年 2卷 2 1
E e to i c. T c . F b 1 lc r nc S i & e h / e . 5. 2 1 02
电力 线 载 波 油 井通 信 系统
冯玉峰 ,张
摘 要
超
70 7 ) 10 1
( 西安 电子科技大学 电子工程学 院 ,陕西 西安
我 国, 目前 已具备 一定规模 和水平 。 电力 线 同样存 在 于 石 油探 井 结 构 中, 果 能 够利 如 用 电力线 实 现油 井 上下 的控 制 与 通信 , 会 对 现 有油 将 井 监测 与控制 带来 便利 与效 益 。 目前多 家采 油 厂 已进 行 了 电力 线油 井 监 控 试 点工 作 … 。文 中利 用 该技 术 , 设计 出数 据传 输模 块 , 责油井 上下 的监测 、 负 控制 信号
低压 电力 线 载 波通 信 , 近 年 发展 起 来 的 以低 压 是
处 理 系统给 出控制 信号 , 通过 控制 直线 电机 的转 速 , 达 到控制 抽油 速度 的 目的 。这不 仅保 证 了油管 内液面 高 度 的相 对稳定 , 直 流 电机 在稳 定 的工 作环 境 中能 够 使
电力线作为媒介的通信方式. 如果能通过这种现有资
p o e sn . r c s i g
Ke wo d y rs
tc S P 5 e h S C 48
p we ln c rir s r a s e t m c rir o o r i e are ; p e d p cr u a re c mmu iain; ol nc t o i wel p we ln c u l l; o r i e o p e
Absr c Ba e n t e mo en tc n lg flw o g o rl e c rir we ma e a fn a na t d f ta t sd o h d r e h oo y o o v ha e p we i a re , n k u d me tlsu y o t e c mmu iain b t e h a d s ra e p r n h n eg o n ato h i we1 W e s le t e p o lm f h o n c to ewe n te ln u fc ata d te u d r ru d p r fte ol l. ov h rb e o p we i e n ie i tree c h o g p a p cr m o o rl os ne rn e tru h s r d s e tu c mmu iain n mp v h o p ig cru t e p cal n f e nc t s a d i r e t e c u ln ic i, s e ily o o te fl ri h r n r o h o pe h i e n t e fo tpat ft e c u lr, i iw fc cig  ̄e u n y i tre e c . S e i l t n ve o y ln q e e nefr n e p ca y, we c n t c h l o sr tt e u
F NG u e g Z E Y f n . HANG C a ho
( col f l t n ni e n ,Xda n esy in 0 h a Sho o Ee r i E g er g ii U i r t,X' 1 7 ,C i ) co c n i n v i a 70 1 n
等方面的可靠性 与稳定性 。
关键词 电力线载波 ;扩频通信 ;油井 ;电力线耦 合技术 ;S C 4 5 S P 8 中图分 类号 T 93 6 N 1. 文献标识码 A 文章编号 10 7 2 ( 1 )2— 7 0 0 7— 80 加 2 0 0 4— 4
Th m m u i a i n S s e o lW elBa e n t we ne Ca r e e Co n c to y t m f0i l s d o he Po r Li r i r
以现代低压 电力线载波技 术为背景 ,围绕油井的井下与地面通信进行研 究。采用扩频 通信 以解 决 电力线
噪 声干扰 ,并针 对重 频干扰 ,设 计改 进 了耦 合 电路 ,尤其 是耦 合 器前 端 滤波 器 ,消 除 了噪声 。具 体 实现 时,采 用 SC45 S P 8 扩频通信 芯片,结合 S C 1 1 大芯片和 PC 8单 片机 ,搭 建 了油井通信 的发射接 收 系统 ,实现 了高速 准确 SP1放 I1 的数据通信 。实验证 明,扩频通信对 电力线噪声具有 良好 的对抗能力 ,同时 ,验 证 了本 系统在数据发送 、接 收、处理
t n- ci n s m f e iw lwt teS C 4 5ci sra pc m cre) h S C 1 l dPC 8 r s ee ig yt r h l e i S P 8 h a r v s e o t o l h h p(pedset a i ,teS S P I 1 u r rr la n
MC se i rla l n tbe i h s e t fd t r s sin, r c ii ga d h x e i n h wst a h y tm s eib ea d sa l nt e ap cso aa ta miso n e evn n