基于扩频技术的油井动液面监测系统设计

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1、ＴＰ２７４十２单位代：１０２２０分类号：，码’密级：■，、ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ工程硕±专业学位论文紋题目：基于扩臟术醜獅獅麵系臟计工程领域：电子与通信工程培养类别；■全日制□非全日制—论文类型：应用研究：张巧雨硕±生—校肉导师：祿雪松教授校外导师：张忠华高级工程师：２０６入学时间：２０１３年９月论文完成时间１年５月Ｊｋ学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取

2、得的研巧成，已经发表或撰果，除文中己经注明引用的内容外本论文不包含其他个人。据我所知写过的研巧成果，均己在文中作了明确说。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体明并表示谢意。－。：Ｗ作者签名：兩曰期ｋ斗学位论文使用授权声明本人完全了解东北赵油大学有关保留、使用学位论义的规定。学校材权保稱学位论文并向閱家主管部ｎ或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和、汇编学位论文，巧Ｗ公布论文的借润，可Ｗ采用影印、缩印诚扫描等复剌手段保存＇？丄学位论文令部或部分闲容。东北右学有权将本人的学位论义加入《中围

3、化秀硕油乂－－。总》宵的《知识资源库保、《中园博丄论文全文数据库》和编入中閔全义数据库）〉学位文后适用规定。学位论在解密本：位论文者签名学作＾文教签名：论指导师指巧小化成Ｗ签１—ThesisfortheGraduateCandidateTestMonitoringSystemDesignofDynamicFluidLevelforOilWellBasedonSpreadSpectrumTechnologyCandidate:ZhangHuiyuTutor:ChenXuesongField:Electronics

4、andCommunicationEngineeringTrainingcategory：Full-timeType：ApplicationResearchDateoforalexamination:14thMay.2016University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学工程硕士专业学位论文基于扩频技术的油井动液面监测系统设计摘要本文针对信噪比较低的情况下，对动液面测量回波信号不易识别的缺陷，对扩频技术在动液面测量领域的应用进行相关的研究，为实现基于扩频技术的动液面监测系统提供设计方法。文中系统地归纳了

5、动液面测量领域和扩频测距领域研究的国内外现状和发展，并简述了与本文相关的动液面测量原理、扩频测距原理、声学传播原理，给出了研究工作的主要内容。首先，针对目前动液面测量信号在强噪声下不易被识别的缺点，本文从现场实际情况出发，将扩频测距技术应用到动液面测量领域，结合动液面测量的基本原理，设计出了系统的总体方案，确定了以NIsb-RIO9636开发模块为核心的硬件开发方案，和以LabVIEW为开发工具的软件开发方案。其次，针对将扩频技术应用于动液面测量领域的信号处理问题，本文研究了声波传输性能，确定了声源发射频率，选用了m序列和直接序列扩频方法来实

6、现本系统的设计。用Matlab对系统进行仿真搭建，模拟出了系统发送端的信号、信道传输中的信号、接收端的信号。通过对系统进行仿真加噪，验证系统抗白噪声和抗窄带噪声的性能。第三，针对本系统的功能实现问题，本文根据设计方案和信号处理仿真，对整个监测系统的下位机系统、数据传输系统、上位机系统三大部分进行了详细的开发设计。其中，下位机系统主要开发了声源产生模块、回波信号采集模块、数据处理模块、蓄电池电压采样模块、充电控制模块这六个功能模块；为了实现上、下位机的通信，数据传输系统主要开发了数据发送模块、数据接收模块；上位机系统主要开发了数据存储模块、历史

7、查询模块和油井管理模块这三个功能模块。第四，针对本系统的可行性及可靠性问题，本文对设计完成的动液面监测系统在实验室环境下进行测试。论文对基于扩频技术的动液面监测系统进行了设计，目的是将扩频技术引入到动液面测量领域中，解决强噪声情况下的动液面测量问题。实验结果表明，本系统能够有效地进行测量，符合实际需求。关键词：动液面测量，直接序列扩频，伪随机码，扩频测距II东北石油大学工程硕士专业学位论文MonitoringSystemDesignofDynamicFluidLevelforOilWellBasedonSpreadSpectrumTechno

8、logyABSTRACTFocusingonthelowsignaltonoiseratio(SNR)andthedefectthatechosignalisnot