發布時間：2023-03-23 15:13:39
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的通訊工程論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
英文名稱：高技術通訊(英文版)
主管單位：中華人民共和國科學技術部
主辦單位：科技部863聯辦;中國科技信息研究所
出版周期：季刊
出版地址：北京市
語
種：英語
開
本：大16開
國際刊號：1006-6748
國內刊號：11-3683/N
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1987
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
SA 科學文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊：
期刊榮譽：
聯系方式
關鍵詞：BOTDA，布里淵散射， 工程監測， 標定，光纖
1. 引言
分布式光纖傳感技術適用于橋梁工程的檢測以及施工過程監控。其原理基于在光纖中傳播的激光會發生布里淵散射，而散射光的頻率，會隨所在的點的溫度和應變發生變化，這兩種效應都是線性的。一般使用通訊光纖布置于工程構件，進行測量，因此，必須對光纖進行標定。標定后的光纖，其頻移與相應的溫度或應變有一個明確的換算系數，單位是Hz/℃，以及Hz/?ε.
為了標定光纖，我們制作了專用標定臺。由鋼質簡支梁組成，采用砝碼做四點彎曲加載，因此中段是純彎曲段。梁的彈性模量、尺寸已知，因此可以在理論上確定彎曲應變、應力。在純彎曲段貼應變片，測試應變值作為校驗。由于本次試驗目的在于檢驗標定方法和標定方案的合理性，采用一段已經標定過的光纖做實驗，其標定值為0.051MHz/?ε，本文不做應變片以及砝碼載荷下理論應變的校驗分析。
2. 試驗材料和儀器
此次試驗同時標定的光纖有：（1）裸光纖；（2）普通緊套光纖；（3）鎧裝緊套光纖。
三組光纖稍微預張拉后分別粘貼在鋼梁的下側即受拉一側，三條光纖線路分別連接好（激光筆測試光路通暢），各自編號，各自線路上對應的待測純彎段距離范圍量測準確后，即開始測試。
測試儀器為日本 NBX6050分布式光纖監測儀。圖1是實驗裝置。
圖1 實驗裝置
3. 測試結果及數據分析
本文僅分析裸光纖的標定結果，另兩組光纖的標定，數據處理較復雜，將另文發表。
實驗過程包括加載砝碼、運用光纖監測儀發出激光、讀取散射光、分析頻移得出數據。數字化的數據以電腦文件形式保存。圖2是由數據畫出的裸光纖的測量曲線。其中中段是純彎曲段的響應，兩側有非純彎曲段以及光纖引線的響應。
圖2 裸光纖應變曲線
根據數字化的數據文件，數據導入excel繪制散點圖并擬合線性直線
得出結果見表1. 擬合的直線見圖3。根據直線方程，可以知道其標定系數。
表1 擬合直線的數據
圖3 擬合的線性度及其斜率
擬合線性方程式表明裸光纖的標定值在0.0508-0.0514MHZ/?ε之間。與名義標定值符合較好，也符合一般光纖的平均特性。
4. 結論
通過使用標定臺，對光纖進行試驗性標定，確認名義應變系數為0.051的光纖，其標定系數在0.0508-0.0514MHZ/?ε之間。標定的最大相對誤差為0.78%. 研究表明，這種標定臺性能較好，標定方法合理。
本次試驗還有很多其他數據待分析，將另外撰文發表。
參考文獻
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關鍵詞：RTK，CORS，電臺，GPRS
RTK(Real Time Kinematics)是一種基于載波相位觀測值的實時動態定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。論文格式，CORS。自20世紀90年代初，RTK技術一經問世，就以其高精度、高效率的優點，極大地拓展了GPS的使用空間，被廣泛應用于控制測量、地形地籍測量、工程測量等領域。論文格式，CORS。
在RTK作業模式下,基準站通過無線電數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的載波相位信息,還要接收來自于GPS衛星的載波相位信息,并組成相位差分觀測值進行實時定位。目前生產中常用的RTK作業模式由電臺模式、GPRS模式和CORS模式，下面就這三種常用作業模式的原理和優缺點加以淺析。
1、常規（電臺）模式1.1、系統組成及原理常規RTK系統主要由一個參考站（基準站）、若干個流動站及數據通訊系統（電臺）組成。在常規RTK作業模式下，一個臨時建立的基準站對所有可見的GPS衛星進行連續觀測，并通過數據通訊系統將其觀測值和測站坐標信息直接傳送給流動站，流動站采集GPS觀測數據的同時，通過數據通訊系統接收來自基準站的信息，并組成差分觀測值進行實時處理，得到厘米級定位結果。
1.2、工作流程1)、基準站獲得用戶輸入的測站坐標信息，采集GPS觀測數據，并將二者通過數據鏈直接向流動站發送。
2)、流動站采集GPS觀測數據，同時接收基準站發送的信息。
3)、流動站組成差分觀測值進行實時處理，得到厘米級定位結果。
1.3、作業方式常規RTK作業時利用2臺以上GPS接收機同時接收衛星信號，其中一臺安置在視野開闊、已知坐標且點位精度較高的控制點上作為基準站，另外的GPS接收機用來測定未知點的坐標（流動站）。基準站將GPS觀測值和設站點的坐標信息通過數據通訊鏈傳送給流動站，流動站根據所接收的信息和本身所采集的觀測數據進行實時數據處理得到未知點的坐標。
1.4、作業優缺點相比傳統測量技術，常規RTK技術存在以下優點：
1)、觀測時間短，有效地提高了工作效率，縮短野外作業時間，大大減少了勞動強度。論文格式，CORS。
2)、定位精度高。只要滿足RTK的基本工作條件，在一定的作業半徑范圍內（一般為8km），RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級，這是普通測量方法很難達到的精度。
3)、全天候作業。RTK測量不要求基準站、移動站間光學通視，只要求滿足“電磁波”通視，因此和傳統測量相比，RTK測量受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制小，在傳統測量看來難于開展作業的地區，只要能滿足RTK的基本工作條件，它也能進行快速高精度定位，有利于按時、高效地完成外業測量工作。
4)、RTK測量自動化、集成化程度高，數據處理能力強。RTK可進行多種內、外業測量工作。移動站利用自帶軟件，無需人工干預便可自動實現多種測繪功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業精度。但常規RTK技術本身也存在一定的局限性，使得其在應用中受到限制，主要表現為：
1)、用戶需要架設本地的參考站；
2)、誤差隨距離增長，可靠性和可行性隨距離加大而降低；
3)、誤差增長使流動站和參考站距離受到限制。
4)、常規RTK數據通訊通常采用無線電技術（常規電臺），流動站和參考站距離受到基準站電臺天線高低及障礙物影響限制較大。
2、GPRS模式2.1、工作原理及方式GPRS模式的系統組成、原理及工作方式和常規RTK類似，只是數據通訊方式的不同，這種作業方式使用GSM、GPRS／CDMA模塊或帶串口線的手機（具備藍牙功能的GPS主機可直接使用藍牙手機），參考站信號以GSM或GPRS／CDMA的方式通過移動通訊的發射基站實時播發，流動站以相應方式接收差分數據。
作業時通過GPS生產廠商或服務商提供用戶的服務器IP地址及端口號登陸，基站啟動后數據會自動通過服務器轉發，移動站與其綁定即可獲得基站數據。論文格式，CORS。
2.2、作業優缺點相比常規電臺通訊，由于減少了常規電臺及相關設備，故儀器配置簡單，攜帶方便，減輕了野外作業的勞動強度，且作業距離有較大改觀，特別是在城區，建筑物嚴重影響常規電臺作業距離，而GSM或GPRS／CDMA是借助于移動通訊的發射基站，能保證有手機信號的地方均能接收到來自基站的差分信息，測量范圍更加廣泛。此外，基準站位置的選擇更加不受限制，無需架設在高點。但采用GSM或GPRS／CDMA通訊的穩定性較差，容易受一些外部電磁信號干擾，作業范圍取決于移動通訊的網絡覆蓋度。一般來說，因地理區域不同穩定性差異很大，經濟發達地區信號穩定較好，行政區域交界處移動通訊網際切換頻繁而導致穩定性較差。對于需持續采集點位、穩定性要求較高的作業如水下地形測量定位，受影響較大。采用GSM或GPRS／CDMA通訊還會產生費用，尤其是以GSM通訊，按照移動通話的標準收費，跨區域作業時還存在漫游費。
3、CORS（網絡RTK）模式3.1、CORS系統組成及原理為了解決常規RTK技術存在的缺陷，實現大區域范圍內厘米級、精度均勻的實時動態定位，網絡RTK技術應運而生。網絡RTK也稱多基準站RTK，是近年來在常規RTK、計算機技術、通訊網絡技術的基礎上發展起來的一種實時動態定位新技術。論文格式，CORS。它由基準站網、數據處理中心、數據通訊鏈路和用戶部分組成。論文格式，CORS。
3.2、作業方式采用CORS模式的作業方式非常簡單，只需一臺有GPRS模塊（或具有WAP上網功能的藍牙手機）的流動站主機、一個控制手簿、一根對中桿，登陸當地的CORS系統就可以作業了。為此要做以下準備：
1)、從當地CORS系統管理部門獲取IP地址、端口號、源列表、用戶名和密碼等信息；
2)、辦理一張手機卡，并開通GPRS net 流量，可以采用包月的方式，一般兩小時的GPRS 流量為一兆，可以根據每月的作業時間計算總流量，包月套餐。
3.3、CORS系統優缺點CORS系統徹底改變了傳統RTK測量作業方式，其主要優勢體現在：
1)、改進了初始化時間、擴大了有效工作的范圍；
2)、采用連續基站，用戶隨時可以觀測，使用方便，提高了工作效率；
3)、采用了多個參考站的聯合數據，可以有效地消除系統誤差和周跳，大大提高了可靠性；
4)、用戶不需架設參考站，真正實現單機作業，提高了儀器使用效率；
5)、使用固定可靠的數據鏈通訊方式，減少了噪聲干擾；
6)、提供遠程INTERNET服務，實現了數據的共享；
7)、擴大了GPS在動態領域的應用范圍，更有利于車輛、飛機和船舶的精密導航。
CORS模式除了具有GPRS模式的缺點外，還有以下不利之處：
1)、由于目前各種方法都不是十分成熟，技術上還沒有統一的國際標準或行業標準；
2)、系統的首期投入較大，需要較多的啟動資金，而且日常維護費用大。
4、結束語以上簡單了介紹三種常用RTK作業模式的工作原理及優缺點，希望大家能根據自己項目的特點和技術要求，靈活選用不同的作業方式來提高工作效率。
【關鍵詞】物聯網 課程 教學實踐 應用能力
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物聯網（Internet of Things，IOT）又稱傳感網，指的是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、視頻監控系統和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等，通過各種無線或有線的通訊網絡實現互聯互通，從而提供安全可控乃至個性化的實時監控、定位溯源、報警聯動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能，實現任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。并且隨著科學技術的不斷發展，物聯網技術將催生新的產業，形成新的經濟增長點，其發展前景十分可觀。鑒于此，2010年8月，教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯網相關專業，新設專業將自2011年開始招生。在2011年，又有27所高校設置的“物聯網”專業通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯網專業，但與物聯網技術相關的支撐專業門類比較齊全，如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業。基于此，筆者在2011年連續兩個學期開設了物聯網技術導論的公選課，學生選課非常踴躍，170人的選課規模每次都爆滿，從這可以看出當前本科生對物聯網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯網技術的特點，在現有教學技術的基礎上，對教學方案進行了初步探索。
1．合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點：不僅有理工科學生，還有社會科學類學生，選擇了周洪波博士所編寫的《物聯網技術、應用、標準和商業模式》一書。此書以通俗易懂的方式，指導學生了解物聯網世界，且不需要較強的專業背景，適應不同專業的學生。
2．嚴格修訂教學大綱，合理安排教學內容。
教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據，也是考試考查的依據，更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱，非常有利于教學質量的提高。在教學內容上，首先講述物聯網產業的發展與機遇，讓同學們明白物聯網技術無論是在經濟、生活以及國家戰略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯網、物聯網以及它們的區別與聯系，并了解基于四大技術的物聯網支柱產業群，分別為RFID從業人員、傳感網從業人員、M2M人群以及工業信息化人群；其次，著重講述物聯網產業鏈，即Device、Connect以及Manage（DCM）三層系統，或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯網的通訊與連接，包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯網應用方面，通過物聯網在城市市政管理、農業園林、醫療保健、智能樓宇和交通運輸等方面和同學們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術，讓同學們對整個物聯網系統有更進一步的了解。
3．教學方法和教學互動
物聯網是個實用性很強、發展前景很廣的技術。將來物聯網會發展到什么程度，對人類的科技和生活會產生什么影響，都是一個未知數。因而在教學過程中，筆者非常注意和學生互動，讓同學們發揮自己的想象力，盡量去描繪50年，甚至100年后因物聯網的存在，人們的生活所發生的翻天覆地的變化。在上課過程中，筆者既有講述的環節，有和學生互動的環節，更有讓學生分組討論的環節。筆者希望此課程是個開放的課程，學生不僅能學到知識，更能發揮自己的主觀能動性。同時，通過運用多媒體等途徑來呈現物聯網所存在的問題和發展前景，請同學們利用已有知識，并發揮自己的想象嘗試提出解決方案，設置懸念，然后抓住重點、熱點作深入分析，最后上升為理論知識。從而使課程生動形象，對錯分明，環環相扣，印象深刻，氣氛活躍。當然，這種講課方式有一個前提，那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式，就是師生間的相互溝通，實現這種溝通，理解是基礎，也即心靈交融，才能實現交往、溝通。
4．考核方式
為了適應物聯網技術應用型人才培養目標的要求，筆者在考核方式上突出強調學生對物聯網技術的基本概念掌握和發展前景設想，同時考查學生的論文寫作能力，從而實現對學習過程的督促與考核，客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%，出勤率占20%，最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯網技術，又能發揮學生的想象力和主動性，并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯網是一個新興的產業和技術，筆者依據物聯網專業的特點，結合我校應用型人才的培養目標，從物聯網專業設置的現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索，摸清了教學規律，優化了教學過程，改進了教學方法，使學生具有合理的知識結構，理論與實踐相結合，從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協作能力，能夠暢想未來，把握經濟、社會和科學發展的大趨勢，以適應社會經濟和本科生教育信息化發展的需要，成為能夠適應21世紀新挑戰的復合型高端人才。
參考文獻
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關鍵詞：高校畢業論文管理；數字化；研究
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）23-0213-03
0 引言
近年來，隨著招生規模的不斷擴大，高校畢業生數量持續增加，老師要承擔起更多的畢業論文指導任務，但教學資源，特別是軟件畢業生論文指導教師非常不足。各高校傳統的人工管理方式不能更好的滿足越來越繁重以及多樣化的論文管理工作，逐漸實現畢業論文管理的信息數字化。如濟南大學計算機工程學院開發了畢業設計題目申報與管理系統等，給我們帶來了值得學習借鑒的好經驗。現在各高校越來越清晰的認識到本科畢業設計 （論文）的重要性，依據事實，與專業特色聯系起來，質量管理體系逐漸完善。筆者從工作實際出發，了解到雖然現在僅有不到10%的高校未將畢業論文管理工作作為教學工作的重要部分納入教育信息化進程，但不少高校仍沒有提高對其重要性和緊迫性的認識，克服和解決這一問題迫在眉睫，勢在必行。傳統手工管理畢業論文的趨勢，必須從數字化構建畢業論文管理平臺著手。
1 畢業論文信息數字化管理的必要性
目前，在對學生綜合素質以及學校教學情況進行檢驗時，重點依據的就是高校畢業生的畢業論文，它在整個指標體系中的地位很高。除了是高校人才培養計劃的重要一部分外,也能考察學生獨立分析和解決問題的能力，對于培養學生追求真理、提升科研能力也具有重要的意義。我們所說的高校學生畢業論文，具體來講包括本科生、碩士研究生及博士研究生的論文三種類型，分為優秀和普通論文二個等級制。這些論文大多數成為學校教研利用的重要資料之一，具有較高的學術和利用價值，其質量是衡量教學水平以及學生畢業與學位資格認證的重要依據，同時，還促進了學校信息的公開數字檔案室實時接收來自辦公平臺及業務系統的大量第一手的新鮮檔案資料，師生們可隨時突破時空限制足不出戶便可查詢相關論文教研檔案資料，改變了原有手工被動的查檔方式，論文的保管與利用價值得到了進一步體現。因此，科學及時有效實行數字化管理畢業生論文，對高校教學、科研的發展以及教學檔案管理，都具有重要的現實意義。
現在大部分高校在儲存印刷品論文或采用雙軌制同時收藏電子版的論文制作成光盤，但效果不是很好,究其原因主要有：①學生論文太多，制成印刷品在儲存上存在困難,制成光盤在擴充上存在困難；②運用以上兩種方式收藏論文,在查詢時不方便；③紙質文檔數量大，往往“沉睡”在庫房不易開放，造成師生查閱受限，利用率低下而且占用庫房面積，極大浪費了庫存空間。由此可知，由于畢業論文數據量大、效率不高、差錯率高等因素的影響，信息數字化管理應運而生，其發展前景也非常廣闊，而在高校畢業論文管理平臺的協助下，可達到解決這些問題的目的。傳統的人工管理加紙質存檔方式需要大量的人力、物力、財力，同時造成以下問題：
1.1 管理效率低下 在管理論文時，要發放很多文件，填寫各種表格。那么多的文件在管理時容易出錯。若將這些文件表格進行網上集中管理、查閱、填寫等，將大大提高工作效率。
1.2 互動渠道不暢 如果不依托網上信息技術，就不能建立一個有助于各級管理人員、師生間面對面溝通交流的互動平臺，很可能出現信息和接收不一致、不能準確傳遞信息等情況。論文的統一格式和修改則需要教師逐字逐句地在文中作標注或通過電郵的方式發送等。
1.3 答辯成績共享難 最后進行的是畢業論文總評，給學生確定一個客觀、公正的畢業設計（論文）的總評成績不是件簡單的事情，是很復雜，這其中的困難可想而知。傳統方式一般采取等級制，進行小組表決，最后確定該生的總評成績。這種方法耗費的時間比較多，主觀性比較強。如使用系統答辯功能，將答辯記錄、答辯小組意見等結果提交等，為答辯小組成員共享資料提供科學便利，同時，老師對論文給出建議成績和答辯成績，折算提交后自動進入數據庫，學生可自行查詢成績，不必進行人工匯總。
1.4 數據缺乏同一性 畢業論文管理參與人員太多而且不集中，容易造成信息的不一致。如學生最初選題和最終論文題目，如果在論文秀做過程中有所改變，就會導致數據不一致；論文寫作中會經過多次修改，不同的修改稿會由于手工管理出現錯誤進而導致提交錯誤等。
2 建立高校畢業論文管理信息平臺可行性
應用高校畢業論文管理系統整合那些分散的信息，讓師生在一個互動的平臺上完成論文過程，對于改善論文管理工作的質量和效率都是非常有幫助的。另外，系統中工作流技術的應用，可使各高校充分利用現有的網絡計算機豐富資源并根據各自不同的論文管理過程靈活選擇工作流程，具有較好的普適性。
長期以來，學校的教室幾乎成為了學生接受系統教育的唯一場所,而且教學活動的時間也受到了限制。現在各種專題數據庫網絡的應用就是很好的例子，師生可以使用專用軟件平臺、各種即時通訊軟件，用文字、音頻、視頻進行即時的交流，即使教師不能即時回答問題，學生也可以用發帖的方式留言。因此教學的場所可以是任何互聯網所能觸及的地方，教學時間可以是任意的。如果能充分挖掘和合理利用即時計算機通訊軟件的功能，并且在教學中因勢利導，可以使教學突破時空的限制，不但可以成為教師教學非常有效的輔助教學手段，而且還能最大限度地激發學生的學習興趣，同時，系統的應用，也將促進了畢業生論文檔案管理質量的提高，達到了論文教與學以及檔案數字化管理的雙贏目的。
關鍵詞:數據中心;數字化鉆井;輔助決策;施工模式
1前言
為了提高石油鉆井管理水平，降低成本，提高經濟效益和競爭能力，充分利用現代化信息技術，以降低開發成本和降低生產成本為目標，建設全新的數字化鉆井施工模式有著重要意義。
2數字化鉆井信息平臺框架
石油鉆井的主流程是從市場信息的收集與分析開始，在構建過程中，全面考慮了鉆井全過程所涉及到的數據以及生產經營活動，以鉆井生產的主流程為線索，從數字化鉆井隊、鉆井數據中心、鉆井輔助決策平臺和遠程通信網絡等四個方面設計了數字化鉆井信息平臺框架，本文著重從前三個方面闡述數字鉆井施工模式的構建方法。
3數字化鉆井隊
數字化鉆井隊主要通過數據采集計算機將安裝在各關鍵部位的傳感器連接起來，再由井場局域網絡將數據采集計算機、數據處理與傳輸計算機、現場監控及其他應用計算機、現場攝像監控解碼器等設備連接起來，然后通過部署在這些機器上的軟件系統完成數據的自動采集、數據人工錄入、數據轉換、數據傳輸、現場工況監測等工作。這些軟硬件集成起來構建了數字化鉆井隊。
3.1數字化鉆井隊的硬件設施
（1）數據采集儀器
數據采集儀器一般是鉆井參數儀或者地質錄井儀，鉆井參數儀一般包括鉆井儀表主機、傳感器、電纜及附件。另外，對于定向井、水平井，還需要配備有關的測斜儀器，便于進行地質導向監控。
（2）計算機及網絡設備
數字化鉆井隊需要在井場組建一個小型的局域網絡。局域網由一臺服務器和若干客戶機組成。計算機的連接方式采用星型拓撲結構，即網絡中的所有計算機都連接到一個共享式Hub或交換機上。這種網絡系統連接簡單，也比較容易擴充。
3.2數字化鉆井隊的配套軟件
（1）實時數據采集、處理軟件
本系統的實時數據來源于綜合錄井儀或鉆井參數儀實時采集的數據。為鉆井工程實時監測與井場信息系統服務器軟件平臺提供規范格式的實時數據,以不同方式為客戶端提供實時數據服務等。
（2）鉆井過程實時監測和遠程傳輸軟件
鉆井過程實時監測分為鉆進過程和起下鉆過程兩個模塊。井場與基地間的數據傳輸可以采用不同的通訊形式，目前經濟簡便的通訊方式為利用普通有線電話網和GPRS移動通訊網，其次是微波通訊和衛星通訊。本軟件可實現以上集中網絡的靈活選用。
（3）工程數據手工錄入維護軟件
該軟件主要實現鉆井現場施工工程與管理數據的錄入、維護和統計。這些數據包括日常管理數據、鉆井設備數據、鉆井隊伍數據等20余類。
（4）地層壓力監測評價軟件
該軟件是根據國外室內研究的最新成果差壓和巖石彈性力學參數之間的關系建立的，根據鉆井參數計算地層壓力，實現地層壓力數據的采集、管理、處理計算、數據圖形輸出一體化。用于提高地層壓力的預測、檢測精度，合理設計鉆井液密度，提高鉆井安全性，保護油氣層。
4鉆井數據中心
鉆井數據中心建設包括鉆井綜合數據庫、數據流及數據加載、數據軟件等方面。
4.1鉆井綜合數據庫設計與實現
數據庫以井的工程生命周期為路線，包括鉆井施工、固井、完井、交井的全部數據以及形成上報統計鉆井資料的數據。既能夠適應高速發展的鉆井系統現狀，同時又具有較好的擴充能力。
鉆井數據庫共設計了355個數據表，3654個數據項，可分為鉆井標準數據庫、鉆井編碼數據庫、鉆井工程設計數據庫、鉆井IADC報表數據庫、鉆井工程數據庫、鉆井實時數據庫、鉆井井史數據庫等大類。
所有的鉆井數據在源頭一次錄入，遠程傳輸至鉆井公司，經過公司技術人員審核后進入鉆井數據中心。鉆井數據的審核流程和交換流程下圖所示:數據庫及配套的錄入系統設計完成后，在勝利油田分別部署了鉆井分公司數據中心、總公司數據中心和局級數據中心。各級鉆井數據中心運行平穩，并發揮著越來越重要的作用。
4.2數據軟件
建立了強大的鉆井數據中心，就必須發揮作用。本文由中國收集整理。
系統實現了鉆井綜合數據庫的WWW，分為公司級、油田級及集團級系統，能夠滿足各級的數據查詢、統計與分析要求。該系統按照鉆井流程將信息分為三大部分：
1）鉆井設計信息模塊。
2）鉆井施工動態信息模塊（包括IADC報表、鉆井日報）。
3）鉆井完井信息。
5鉆井輔助決策平臺
鉆井輔助決策平臺由鉆井輔助設計系統、鉆井動態實時監測與專家診斷系統、鉆井生產指揮系統和事故與復雜情況處理系統等軟件構成。
5.1鉆井工程設計系統
鉆井工程設計系統包括軌道設計子系統、工程設計子系統、鉆井液設計子系統、固井設計子系統等，最終生成圖文并茂的鉆井工程設計書，是設計者與管理者的顧問與助手。
5.2鉆井動態實時監測與專家診斷系統
該系統是以數據表、曲線圖、儀表仿真等方式實時現場工程參數、現場多角度視頻監控、在線交流、視頻會議等。應用該系統對加快鉆井科技的開發，提高鉆井水平，及早發現油氣層、保護油氣層、指導現場施工生產，提高油田勘探開發的整體效益起到重要的作用。
5.3鉆井生產指揮系統
該系統是鉆井生產管理相關信息的總集成，實現了調度銜接的協同工作。包括鉆井隊伍分布狀況及正鉆井的分布狀況的展示、鉆井施工日動態數據的統計，領導和公司相關人員可以在線監控各分公司生產運行情況。
5.4井事故與復雜情況處理系統
通過建立鉆井事故與復雜問題知識數據庫，為鉆井現場和管理人員提供預防措施，利用鉆井過程中的各種信息及早發現鉆井異常，正確判斷鉆井事故和復雜的類型，及時、正確地處理施工井的事故，實現安全、快速、高效鉆井。
6結束語
近幾年，我國政府和石油行業充分體驗到了數字化鉆井施工模式的巨大效益,并努力朝著這個方向發展。
參考文獻
論文關鍵詞：GPS；電力測量；應用前景
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
一、GPS定位基本原理
GPS定位是根據測量中的距離交會定點原理實現的。GPS定位方式有絕對定位（單點定位）與相對定位兩種。絕對定位的結果為在GPS定位基準下的三維坐標，通常以緯度、經度與海拔高的形式提供。相對定位的結果為兩個測點之間的基線向量（在地心地圖坐標WSG-84x、y、z橢球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空間幾何定位而言，在某一時刻能同時測定出站點到三顆衛星的距離，加之此時刻衛星的位置是已知的，便可用空間距離交會的原理解算出站點的點位坐標來。相對定位的基本思想是采用至少兩臺GPS接收機分別安置于兩個不同的測站上，同步觀測4顆以上的衛星，采用求差法，消除衛星鐘與接收機鐘的鐘差，減弱信號傳播誤差的影響，解算出站點之間的基線向量。相對定位精度可以達到幾個ppm以上。隨著GPS的不斷完善發展，目前GPS測量已能取代傳統的三角控制測量、導線測量以及攝影控制測量，還廣泛應用于碎部測量、地形測量及工程測量。由于電力測量的行業特殊性，GPS測量的應用前景廣闊。
二、GPS在大面積航測測圖控制中的應用
GPS應用于大面積航測成圖控制中有以下幾個特點:
（一）使用GPS測量技術建立較大面積測量控制網是一種很好的方式。能節省大量造標費用，節省人力，提高工效，經濟效益明顯，并大大減輕了野外作業的勞動強度。
（二）GPS控制網平面精度好，點位精度較均勻。
（三）使用GPS技術加密控制點方法簡便，不受控制形式限制。不必考慮布設成三角網，導線網或其它典型圖形，只需考慮有足夠的多條觀測及必要的檢核條件即可得到滿意的成果。
三、GPS在架空輸電線路中的應用
無論工測還是航測，在輸電線路工程的測量中，應用GPS都能提高工效、減輕測量人員的勞動強度，發揮效益。GPS應用于工測的選線，為避開障礙物，優化路徑提供了便利條件。同時也給長期困擾不前的航測選線帶來了前景。較常規的作業方法，用GPS作像控點，既經濟又省時方便，而且縮短了工期3倍以上。由于用GPS選定轉角點或者實施三維坐標放樣，又使航測真正達到了優化路徑、節約投資的目的。少砍伐樹木，少拆遷，也是明顯的效益。在線路測量中，采用GPS配合航測將是電力行業的發展方向。下面談談GPS的應用。
（一）選擇路徑方案
根據送電線路初設審批方案進行終勘定線，由于踏勘、初勘粗糙，并未將路徑貫通;使用的1：50000地形圖測繪年代早，已不能正確反映現在的實際情況;農村村莊發展快，變化大，很難按照批準方案實地落實路徑等。現在解決這個問題的辦法是增強拆遷和砍伐樹木或增加轉角使路徑通過。這樣做不僅增加了工作難度，而且增加了建設投資。
GPS優化選線就是利用GPS測量進度快、效率高、質量好以及測量導線長短不受限制、測點間無需通視的特點，測量轉角點與轉角點間影響路徑通過的地形，地物和建筑、構筑物的坐標，根據這些坐標選定合理路徑。
（二）坐標聯系測量
為了取得送電線路轉角點坐標，需進行坐標聯系測量。如以下兩種方法:
1、控制點法
由于送電線路終勘定位尚未進行或正在進行，在實地僅有部分轉角樁或無轉角樁時采用控制點法進行坐標聯系測量。根據國家三角點利用GPS在送電線路上兩端和中間測量二個以上控制點。終勘定位時可與之聯測，聯測后根據送電線路轉角角度和距離計算出各轉角點的坐標。
2、沿轉角點測量法
送電線路終勘定位后轉角點樁位均在實地定位，坐標聯系測量沿送電線路轉角點進行，計算出轉角點平面坐標。 （三）干擾范圍內通訊線的測量
GPS進行干擾范圍內通訊線測量與坐標聯系測量基本相同，不同的是坐標聯系測量依據點是國家等級三角點，干擾范圍內通訊線測量依據點是送電線路轉角點。以這些轉角點為依據點采用閉合導線形式或支點形式進行干擾范圍內通訊線測量，測出通訊線轉角桿坐標，提供數據或相對位置圖以便于進行抗干擾設計計算。
（四）在高山地區進行電力線路終堪時，特別是在高山地區進行交叉跨越測量，在通視特別困難時，GPS就發揮較大優勢。如：在交叉跨越不能看見地面點，或者只能看見跨越線的延長線時，GPS配合全站儀進行交叉跨越測量的效率就比傳統的測量簡單的多。
（五)線路航測控制測量
送電線路航測主要有“先定后測”和“先測后定”兩種方法。采用“先定后測”精度高，質量好，但作業強度量大，費用高，現已較少應用，采用“先測后定”工作量小，費用低，但精度也較低。應用GPS進行線路航測作業控制測量同時測定線路轉角點坐標，吸取兩種方法的優點，為線路應用航測創造了有利條件。
1、外業控制測量
由于GPS測量不受距離長短的影響，也不受通訊條件的限制，這些控制點可以盡量布設在地形平坦，交通方便之處，有利于測量工作開展。測量時勞動強度小、費用低，而成果精度高、質量好。
2、線路轉角點測量
GPS進行航外控制測量時應同時進行轉角點測量，轉角點可以在像片上確定后在實地判別訂立，也可在實地訂立后轉刺到像片上。測量轉角點時應同時在距轉角點約100m外另設立一個控制點，作為定位時轉角點的后視方向。
四、GPS在其它測量中的應用
GPS應用在微波通訊測量中，可將幾十公里的聯測導線一次性地由國家三角點引測到微波站上，不僅縮短了工期，提高了功效，而且精度高、質量好。還可根據需要進行微波站與站之間聯測，為設計提供準確的數據。
GPS在放鉆孔與實測水井點等測量中，利用GPS不需要兩點相互通視和不受距離長短限制的優點，在沒有控制點的條件下，也能高效、優質地完成任務。
五、GPS在電力工程中應用的發展前景
GPS技術至今仍在不斷地發展。實時差分、無初始化動態(AROF)及實時動態(RTK)技術相繼問世，使三維坐標放樣取得實質性進展。
在測量中，航測配合GPS外控技術已經成熟，可以推廣應用。工測可以打破傳統的先整體后局部，控制網一級級加密的作業方法。GPS和計算機聯結在野外實時采集數據，實時成圖是測量技術發展的又一前景。
在架空送電線路上，利用RTK技術對轉角點一次性坐標放樣，并可實測平斷面和塔基斷面，優化線路，節約投資。 對于測量來說，有了GPS這項新技術，再配合電力行業的其他優勢，可增強競爭能力。
論文摘要:本文從現有存儲式電子壓力計的技術現狀出發，分析了在井下高溫、高壓、遠距離條件下，實現壓力、溫度數據實時可靠采集、傳輸、分析的壓力計——直讀式電子壓力計的數據傳輸方案和實施，并從技術需求分析、通訊方案選擇、單芯遠距離傳輸、曼徹斯特碼編解碼的軟硬件設計等方面，對直讀式電子壓力計數據傳輸方案進行了深入研究。試驗數據分析結果表明，本文研究結果解決了直讀式電子壓力計的關鍵技術，增強了電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力。
一、引言
目前存儲式電子壓力計已廣泛應用于國內各大油田高溫井下壓力和溫度的測量。存儲式電子壓力計在工作過程中，儀器內的單片機系統和各種傳感器共同完成井下壓力和溫度的采集，并以數字量形式存儲于電可改寫型存儲器中，待測試過程完成后，再將壓力計返回地面，用專門配套研制的數據回放儀與壓力計連接，通過軟件和硬件接口通訊進行數據的接收、回放和處理，使用很不方便，影響生產。
因此，為克服存儲式電子壓力計的上述缺點，提高油田生產效率，提升電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力，必須研制在井下高溫、高壓、遠距離條件下，實現壓力、溫度數據實時可靠采集、傳輸、分析的壓力計——直讀式電子壓力計。
二、直讀式電子壓力計技術需求分析
（一）功能及主要技術指標要求
直讀式電子壓力計實現井下壓力和溫度參數的測量，并將測量結果通過單芯鎧裝電纜實時傳送至地面解碼控制儀，主要技術指標要求如下所示。
a)壓力測量范圍：（0～30、45、60、80）MPa；壓力測量誤差：0.04%F.S；
b)溫度測量范圍：（-20～+150）℃,測量誤差：±1℃；
c)傳輸距離不小于6000m；通訊誤碼率1.0×10-7。
（二）基本方案及工作原理
直讀式電子壓力計由井下電子壓力計和地面解碼控制儀兩部分組成，其中井下電子壓力計由壓力傳感器、溫度傳感器、信號放大電路、模數轉換電路、單片機系統、編碼電路、數字通訊接口電路和裝載于單片機系統中的相關工作軟件組成，解碼控制儀由解碼電路、通訊接口電路、通用計算機(油田配置)和相關工作軟件組成。
工作過程中，井下電子壓力計由地面解碼控制儀通過單芯鎧裝電纜提供能源，溫度和壓力傳感器分別將環境壓力和溫度轉換為電信號輸出，該電信號經放大和模數轉換后由單片機系統進行數據實時采集和處理，然后按一定周期經數字通訊口輸出。井下電子壓力計和井上解碼控制儀之間通過單芯鎧裝電纜連接，解碼控制儀中通訊接口電路接收井下電子壓力計輸出的壓力和溫度數據，并經解碼后輸入計算機中進行實時分析和處理。
三、數據傳輸方案選擇
設備之間數據通訊通常有并行通訊和串行通訊兩種方案，并行通訊的缺點是傳輸距離短，通訊信道所占點號多，而串行通訊與之相反。根據井下電子壓力計與井上解碼控制儀的數據傳輸特點，需選擇串行數據傳輸方式。
在曼徹斯特編碼中，用電壓跳變的相位不同來區分邏輯1和邏輯0，即用正的電壓跳變表示邏輯0，用負的電壓跳變表示邏輯1。
在油田測井中，井下電子壓力計在井下采集大量信息，并傳送給地面解碼控制儀；但井下電子壓力計到地面解碼控制儀這段信道的傳輸距離較長且環境惡劣，常用的NRZ碼不適合在這樣的信道里傳輸，而且NRZ碼含有豐富的直流分量，容易引起滾筒的磁化。曼徹斯特編碼方式使得信號以串行脈沖碼的調制方式在數據線上傳輸，和最常用的NRZ碼相比，消除了NRZ碼的直流成分，具有時鐘恢復和更好的抗干擾性能，這使它更適合于從井下到井上的信道傳輸，因而在井下電子壓力計和地面解碼控制儀之間選用曼徹斯特編碼使數據傳輸可靠性更高、傳輸距離更遠。
四、曼徹斯特碼編碼軟硬件設計
每一周期井下電子壓力計需將采集到的壓力和溫度兩個參數分別進行曼徹斯特編碼方式輸出，井下電子壓力計與地面解碼控制儀之間按如下通訊協議進行。
a)壓力與溫度均以字為單位進行傳送，先發送壓力字，后發送溫度字，一個壓力字和一個溫度字的組合稱為一個消息；
b)每一個字由20位組成，第1～3位為3個起始位，第4～19位為16個數據位，第20位為奇偶校驗位；
c)壓力字3個起始位電平為先高后低，溫度字起始位為先低后高，高低電平均各占一位半，壓力字與溫度字校驗位均采用奇校驗；
d)傳輸的波特率：5.7292kbps（175μs/位），傳輸一個消息共耗時3.5ms。為保證數據傳輸可靠性，井下電子壓力計同一消息在一個采樣周期內重復發送兩次，地面解碼控制儀根據校驗位判斷每個字的正確性。
由單片機編程輸出兩路I/O控制信號，經過濾波電路、運放電路、整型電路后，產生曼徹斯特編碼雙相電平信號，并經單芯鎧裝電纜送至地面解碼控制儀。為滿足曼徹斯特編碼格式及井下電子壓力計與地面解碼控制儀之間的通訊協議，井下電子壓力計軟件采用如下的編程方式輸出波形。
a）壓力字同步頭為262.5μs高電平后跟隨262.5μs低電平，溫度字同步頭為262.5μs低電平后跟隨262.5μs高電平；
b）若數據位為邏輯0，則在87.5μs低電平后跟隨87.5μs高電平；
c）若數據位為邏輯1，則在87.5μs高電平后跟隨87.5μs低電平；
d）校驗位的波形產生方式與數據位相同。
五、曼徹斯特碼解碼軟硬件設計
地面解碼控制儀需將井下電子壓力計輸出的曼徹斯特碼進行解碼，并按通訊協議用軟件將接收到的曼徹斯特碼數據轉換為井下電子壓力計測得的壓力和溫度數據，即地面解碼控制儀中的解碼過程為井下電子壓力計編碼過程的逆過程。曼徹斯特碼解碼過程可分為如下三部分：
a)同步字頭檢測，并辨別其為溫度數據還是壓力數據。
b)對曼碼形式的數據進行解碼，從曼徹斯特碼波形中分離出同步時鐘，并將時鐘和數據進行處理使曼碼數據轉化為非歸零二進制數據。
c)將串行數據轉化為并行數據，并進行奇偶校驗，以檢驗數據傳輸的正確性。
經過幾千米鎧裝電纜傳輸上來的數據，幅度衰減到毫伏級，因此井上需要精密的解碼電路，才能保證數據傳輸無誤碼率。井下傳輸上來的數據經過濾波電路、精密運算放大器、雙D觸發器輸出曼碼波形給單片機，經過單片機的程序轉化為井下的壓力與溫度數字量。
六、試驗結果
直讀式電子壓力計首臺產品完成廠內試驗后，到油田用8000m的鎧裝電纜連接井下電子壓力計和地面解碼控制儀，將電子壓力計下放到井下6500m的深度，在溫度高達150℃、壓力為30～60MPa的油井中測試壓力和溫度。在三次連續5個小時的測試過程中，數據傳輸準確可靠，沒有出現丟點現象，誤碼率為零。
七、結束語
試驗數據統計分析結果表明，本文研究結果解決了直讀式電子壓力計通訊方案、通訊協議、單芯遠距離傳輸、曼徹斯特碼編解碼軟硬件設計等關鍵技術，增強了電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力。
參考文獻：
