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针对煤层气排采现场分散、实时通信和生产数据采集困难等问题,提出用无线传感网技术实现对现场数据采集、数据传输、实时监测监控、指令下达、指令执行等管理工作的系统设计。针对无线传感器网络通信易受干扰、通信距离受限、无线传感器节点寿命有限等问题,提出采用我国自主研发的龙芯CPU、C-MAC协议及基于该技术的通用无线传感器节点、无线网关、中继器等产品作为本设计的主选产品,解决无线传感网络应用存在的问题。针对排采现场需采集的数据较多且各异,设计时在叶节点无线传感器中配置串口、并口、USB口等通信接口。在设计后台管理系统时引用冗余技术和概率统计理论算法提高系统可靠性。 相似文献
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保德煤矿大盘区工作面采前瓦斯超前治理模式要求井下定向长钻孔能够沿煤层钻进3 000 m以上,针对现有技术装备在超长定向钻孔施工中存在滑动钻进困难、进水水路压耗大、有线随钻测量信号传输距离受限、冲洗液无法循环利用等问题,开发了煤矿井下基于螺杆马达水力加压和超长钻具正反扭转给进的滑动钻进减阻工艺、基于回转钻进倾角控制和侧钻分支的复合钻进轨迹控制技术,设计了低压耗进水水路系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统和冲洗液净化循环系统,结合保德煤矿生产需要,完成了主孔深度3 353 m、孔径120 mm的顺煤层超长贯通定向孔。钻进效果表明:滑动钻进减阻工艺有效降低了给进力,显著提高了深孔滑动定向钻进能力;基于复合钻进的轨迹控制技术,保证了钻孔轨迹沿煤层定向延伸,并提高了钻进能力和钻进效率;泥浆脉冲无线随钻测量信号长距离传输稳定可靠,克服了有线随钻测量信号传输的局限性;井下冲洗液净化循环系统净化效果良好,实现了井下定向钻进冲洗液循环利用。研究成果对支撑煤矿大区域瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治及地质勘探等技术进步具有重要意义。 相似文献
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针对现有煤矿井下随钻测量系统信号传输必须依赖通缆专用钻杆而不能采用常规钻杆的技术限制,提出泥浆脉冲无线传输技术,以钻杆柱内环空间为信号传输通道,通过对孔内轨迹参数测量、泥浆脉冲载波信号传输、间歇工作模式设计与控制、孔口信号接收与解调处理等关键技术研究,研制了基于泥浆脉冲的矿用无线随钻测量装置YHD3-1500,并在山西晋城寺河和成庄煤矿进行了试验。试验结果表明:泥浆脉冲无线随钻测量装置信号幅度大、传输距离远、工作时间长、工作稳定性强。装置使用过程中不受钻杆限制,不但可提高钻孔深度,又可实现钻孔轨迹实时控制,进一步拓宽了定向钻进应用领域,具有极大的推广应用价值。 相似文献
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吴道荣 《地质灾害与环境保护》2011,22(3):35-38
系统利用Zigbee无线网络技术和GPRS网络实现远程实时监测,为滑坡体变形破坏的研究提供连续、完整和可靠的数据.监测内容包括降雨量、土体含水量、孔隙水压力、地下水位和位移参数.数据流程包括现场测试仪器采集、监测数据传输网络和数据接收中心站. 相似文献
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为实时、安全、准确、高效地获取钻井现场实时数据,配套已有智能化钻参仪系统或者录井信息系统,本研究通过虚拟仪器LabVIEW、Matlab、C++、Access数据库、神经网络相结合的编程方式,完成由无线发送接收模块、远程网络传输模块、数据库模块、复杂钻进工况识别模块、事故诊断模块等5大模块组成的一套深孔智能化钻井参数远程监控及工况识别系统。基于科学钻探汶川科钻WFSD-4孔的传输及应用,证明其方便快捷,可广泛适用于配套不同类型的智能化钻参仪,提升钻井信息化水平,远程实时作业监控,工况识别事故诊断,为深部岩心钻探、干热岩高温钻孔、科学钻探工程、新能源资源勘查提供技术支撑。 相似文献
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智能化、自动化、信息化是钻井工程的发展方向。为实时、安全、准确、高效地获取钻井现场实时数据,研究了一套由3种无线传输模式组成的深孔智能化钻井参数无线实时传输系统。基于LabVIEW软件平台采用模块化编程,完成由无线发送接收模块、远程网络传输模块、数据库模块、复杂钻进工况识别模块、事故诊断模块等5大模块组成的无线实时传输系统。通过室内仿真测试与现场应用,说明其满足现场应用要求,可应用于复杂、深孔、智能化钻井现场,满足深部资源探矿工程的需要,支持国家重要能源资源勘探工程。 相似文献
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罗布泊盐湖深部钾盐地质科学钻探LDK02孔钻遇地层主要为第四系松散层,其中,卵砾石层及砂层孔段易发生坍塌埋钻事故,粘土层孔段易缩径卡钻,导致钻探施工中孔壁极不稳定、极易引发孔内事故;现场使用卤水配制冲洗液,对冲洗液处理剂性能影响较大,导致配制的冲洗液胶体稳定性差、易沉淀分层、不能有效悬浮和携带岩粉。针对上述问题,对现场卤水进行了离子成分分析,选用抗盐性能好的处理剂配制卤水冲洗液,在LDK02孔现场应用,取得了良好效果,保证了钻探施工的顺利实施。 相似文献
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针对我国西南岩溶山区地质灾害监测与数据传输困难的问题，利用微电子、无线通信及控制策略优化技术，提出了一种基于远距离无线电（Long Range Radio，LoRa）的地质灾害分布式实时监测系统的设计方案。该方案以低功耗嵌入式微控制器STM32L071和基于LoRa的SX1278无线通信模块为核心，采用星型拓扑结构进行自组网设计，构建了通信距离较远、数据传输稳定的监测硬件系统。同时加入智能化软件控制技术，解决了野外设备功耗与实时性的矛盾，实现了对灾害体多种监测参数的实时采集和传输。通过野外试验对设备的传输稳定性和实时性进行分析，试验结果表明:在4个月的试验周期中，设备在数据传输过程中收包率达到92%以上，在监测到灾害体变化时数据采集实时性达到秒级。该系统具有功耗低、不受地貌限制、通信稳定等技术特点，可以有效解决复杂山区地质灾害监测困难的问题。 相似文献
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矿山钻孔救援是一种新型救援技术,在其救援过程中为快速准确获取钻孔通道信息、被困人员位置距离、灾区气体环境特征,实现井下被困人员与井上救援指挥人员的双向视音频通信,采用多源信息融合、双码流网络视频服务、边缘计算、本安型电路控制及超宽带雷达等技术方法进行理论攻关和技术研发,提出2个关键技术:灾区多种传感器数据实时采集与传输技术、隐蔽空间生命信息探测技术,前者能够实现钻孔救援过程中多源信息的实时探测与呈递,而后者能够实现障碍物后的人员生命信息探测和定位。在此基础上进行样机试制和现场试验,研发出矿山钻孔救援多源信息探测系列设备:大容量便携式本安电源、超宽带雷达探测系统(可穿透障碍物探测生命)、钻孔救援多源信息(视音频、温度、气体环境参数)探测系统,运用该套设备参与山东平邑石膏矿、山东笏山金矿事故救援,均成功探测到被困人员,检测了钻孔通道信息和井下环境信息;在新疆丰源救援事故中对井下涌水、气体环境进行了实时监测,避免了救援人员的二次伤亡。系统包括潜水、视音频环境监测钻孔探测器、基于双绞线的钻孔通信线轮盘、系统监测终端。成果的研发与应用能够为长距离钻孔内多源信息探测提供一定的装备支撑和技术借鉴。 相似文献
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为了弥补传统瓦斯抽采监测系统区域化监测的不足，提出了以钻孔为监测单元构建钻孔瓦斯抽采监测系统，能够实时动态掌握各个钻孔在瓦斯抽采过程中的抽采效果，将大面积区域化测量转变为区域内部各钻孔的测量，实现了瓦斯抽采的精细化监测。针对钻孔瓦斯抽采监测系统需求，结合钻孔孔口处瓦斯抽采参数的特点，研制了一款矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置，该装置具有超声波气体流量测量、非色散红外瓦斯浓度测量、压电陶瓷气体压力测量、铂电阻气体温度测量四参数于一体的实时数据采集功能，搭载了数据显示、数据存储、数据远程传输、数据Wi-Fi传输等功能性人机交互模块，并开发了瓦斯抽采分析软件、移动数据采集站两款配套软件。装置根据实际应用需求，结合行业相应计量标准，于具有国家计量检定资质的检验单位进行了计量检测，并在黄陵矿业公司二号煤矿进行了井下工业性试验，对装置的实际应用效果进行了验证。试验结果表明:矿用瓦斯抽采钻孔多参数监测装置的四项测量参数均满足相应行业标准的计量要求，可实现各项参数的准确测量，且该装置在实际井下应用中具有良好的工作可靠性与工作稳定性，达到了以钻孔为监测单元的瓦斯抽采监测目的，能够为瓦斯抽采评价提供有力的数据支撑。移动阅读 相似文献
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利用顺煤层、顶板高位钻孔抽采煤层气是当前煤矿井下煤层气综合治理最直接、有效的方法。提高定向钻孔钻进速度和起伏变化大、薄厚不均煤层中的钻遇率,降低施工人员劳动强度,提高钻孔事故预防能力,适应煤矿智能化发展需求,满足煤矿井下长距离定向钻孔施工的智能化钻进装备是当前煤矿井下钻探领域亟待解决的重要问题。基于地质导向和旋转导向钻进施工对钻机精确控制的实际需求,以及煤矿智能化发展的迫切需要,提出了基于防爆电液控制技术的煤矿井下长距离定向钻进装备自动化控制和分体紧凑布局设计的集成化解决方案。重点解决总体紧凑布局设计、关键执行部件设计、自动装卸钻杆技术、防爆电液控制技术、大流量泥浆泵单元设计等设计和技术。研制的ZDY25000LDK智能化定向钻进装备,实现了长距离定向钻进施工过程中自动化装卸钻杆控制、智能化定向钻进施工、参数实时监测以及典型故障智能诊断与预警等功能,使定向钻进装备的智能化水平得到全面提升,为旋转导向和地质导向施工,以及“以孔代巷”大直径定向钻孔高效施工提供了可靠装备保障。 相似文献
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结合现代遥测技术,把选测断面传感器（频率类、电压电流类、开关量类、数字类等）数据采集、三维激光扫描、地质超前预报、爆破振动监测以及可视化监控融合在一起,实现隧道施工掌子面可视化实时显示与分析、隧道施工监测自动化数据采集与分析,形成隧道施工多元信息监测系统TIS(tunnel intelligentized monitoring system),确保复杂围岩地质条件下隧道施工安全。该系统测试项目的全面性、实时性和预警性对隧道施工的动态设计、施工管理以及提高施工过程的安全度等具有重要的现实意义。 相似文献
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深水表层天然气水合物沉积体埋藏浅、地层软、未固结，泥浆密度窗口窄，使用常规隔水管泥浆循环钻进钻遇水合物分解会引起井周孔隙压力及储层水合物饱和度发生变化，导致水合物储层泥浆密度窗口更窄，引发井壁以及井口失稳等问题，并且时间长、成本高。文章介绍了无隔水管泥浆回收(RMR)技术原理，对该技术在深水表层海域天然气水合物钻探中的适应性进行了分析。结果表明，RMR技术利用双梯度原理，能有效解决目前深水表层钻井窄密度窗口难题；实时监控系统提高遇险机动性，严防硫化氢等气体发生泄漏；能够简化井身结构，缩短建井周期，降低建井成本；同时对海洋零排放，安全环保。 相似文献
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计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。 相似文献
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一种基于北斗云的低成本滑坡实时监测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
为了实现低成本北斗滑坡地表形变自动化监测目的,本文研制了一套基于北斗云的新型滑坡实时监测系统。包括设计了具有无线传输、云端存储以及支持Ntrip（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）通过互联网进行RTCM网络传输协议）协议的北斗监测接收机,开发了高效的实时数据流管理软件和高精度滑坡形变监测软件,优化了外业施工设计方案,以千元终端机、自研定位软件辅以高效云计算的解决方案为低成本滑坡监测应用提供了可能。真实数值算例结果表明,短基线情形下北斗实时监测精度E方向（东方向）优于2 mm,N方向（北方向）优于2 mm,U方向（高程方向）优于3 mm,完全能够满足滑坡高精度实时监测需求。另外,本文还将滑坡区长期北斗连续监测结果与自动全站仪精密测量结果进行了对比,两者在水平方向和高程方向上符合度均优于3 mm,具有较好的一致性。 相似文献
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滑坡监测的指标体系与技术方法 总被引：17，自引：1，他引：16
滑坡监测目的:了解和掌握滑坡体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为崩塌滑坡的正确分析、评价、预测、预报及治理工程等提供可靠资料和科学依据。滑坡监测指标包括地质宏观形迹监测、地面位移监测、深部位移监测、诱发因素监测、水压力监测和滑坡地球物理、地球化学场监测等。滑坡监测技术方法通常有地面宏观形迹的简易观测、地面仪器监测、空间遥测和遥感监测、综合的实时监测预报系统等。论文还介绍了宝塔滑坡监测系统实例。 相似文献