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煤矿井下自动排水系统的设计

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文档简介:

2011年11月第11期电子测试ELECTRONICTESTNov.2011No.111基于小波变换的稠油出砂信号去噪分析★李兵祥1,樊超2,张维娜1,张微1(1西安石油大学,陕西西安710065;2陕西青年职业学院,陕西西安710068)摘要:石油生产过程中,出砂不仅导致设备损伤、产量下降,而且还会影响到油气井的寿命,所以采取合理的防砂、治砂措施是非常重要的。但是压电式超声波传感器检测的出砂信号,包含很强的流体噪声和电磁干扰信号,必须去除干扰才能得到有用信号。本文采用小波变换在MATLAB下进行仿真,并与傅里叶变换比较去噪效果,结果显示小波变换既能有效的去除噪声,又能保存信号中的有用信息。经过室内试验及现场试验得到的数据显示,小波变换具有很好的去噪效果。关键词:压电式超声波传感器;小波变换;去噪中图分类号:TE8文献标识码:BDe-noisinganalysisofheavyoilsandingsignalsbasedonwavelettransformLiBingxiang1,FanChao2,ZhangWeina1,ZhangWei1(1Xi’anShiyouUniversity,ShaanxiXi’an710065;2ShaanxiYouthVocationalCollege,ShaanxiXi’an710068)Abstract:Intheprocessofoilproduction,sandproductionnotonlyleadtotheequipmentdamageandreducetheproduction,butalsocanaffectthelifeoftheoilwell,sotakereasonablesandmeasurementsandcontrolisveryimportant.Butthesignalsdetectedbythepiezoelectricultrasonicsensorcontainstrongfluidnoiseandelectromagneticinterference,inordertogettheusefulsignals,theinterferencesmustberemoved.Thispaperuseswavelettransform,andsimulateintheMATLAB,andcomparesthede-noisingeffectswiththeFouriertransform,theresultsshowthatthewavelettransformcaneffectivelyremovenoises,anditalsopreservestheusefulinformationofthesignals.Throughthedatafromlaboratorytestandfieldtestshowthatthewavelettransformhaveverygoodde-noisingeffect.Keywords:piezoelectricultrasonicsensor;wavelettransform;de-noising★基金项目:陕西省教育厅项目“油气井出砂实时监测方法研究”资助(2010JK786)92013.24设计与研发0引言本课题根据我国煤炭行业发展需要,针对现有某些井下排水自动化控制系统在安全性、可靠性、经济性等方面的不足,以某矿低瓦斯矿井中央水泵房自动化建设项目为研究背景,设计一种矿井主排水自动控制系统。矿井排水系统由排水系统硐室和排水设备设施两大部分组成。矿井主排水系统硐室主要由主排水泵房硐室、水仓和管子道组成;矿井排水设备设施主要由水泵、电动机、供电电缆、排水管、闸阀、逆止阀、底阀或引水装置、压力表、真空表、启动控制开关等组成。本设计工作包括:(1)了解井下主排水系统的结构及工作原理,对系统总体结构进行设计,包括水泵房管网结构设计,控制系统网络结构设计,PLC系统结构设计,以及系统功能设计;(2)对控制系统硬件进行设计,包括PLC硬件模块选型与地址分配;(3)利用STEP7软件,对控制系统PLC软件部分进行设计,包括PLC硬件组态,PLC网络组态,以及控制程序设计;1排水控制系统的总体设计1.1排水控制系统总体设计如图1所示水泵房排水管路具体排水线路情况,图中有水泵机组5套,出水管线2条。每一个排水泵与两条管路相连,当其中一条管路故障时,可启动另一条管路继续工作。1.2PLC控制系统排水自动控制系统PLC结系统由PLC(可编程逻辑控制器)、触摸屏、检测部分(模拟量和开关量采集)、执行部分等组成。PLC控制器作为控制系统的核心部分,用于完成对检测量的运算、存储和上传,并根据检测结果进行逻辑处理,控制水泵及其附属设备的启停,并能

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