发布时间：2023-03-23 15:13:39
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的通讯工程论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
英文名称：高技术通讯(英文版)
主管单位：中华人民共和国科学技术部
主办单位：科技部863联办;中国科技信息研究所
出版周期：季刊
出版地址：北京市
语
种：英语
开
本：大16开
国际刊号：1006-6748
国内刊号：11-3683/N
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1987
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊：
期刊荣誉：
联系方式
关键词：BOTDA，布里渊散射， 工程监测， 标定，光纤
1. 引言
分布式光纤传感技术适用于桥梁工程的检测以及施工过程监控。其原理基于在光纤中传播的激光会发生布里渊散射，而散射光的频率，会随所在的点的温度和应变发生变化，这两种效应都是线性的。一般使用通讯光纤布置于工程构件，进行测量，因此，必须对光纤进行标定。标定后的光纤，其频移与相应的温度或应变有一个明确的换算系数，单位是Hz/℃，以及Hz/?ε.
为了标定光纤，我们制作了专用标定台。由钢质简支梁组成，采用砝码做四点弯曲加载，因此中段是纯弯曲段。梁的弹性模量、尺寸已知，因此可以在理论上确定弯曲应变、应力。在纯弯曲段贴应变片，测试应变值作为校验。由于本次试验目的在于检验标定方法和标定方案的合理性，采用一段已经标定过的光纤做实验，其标定值为0.051MHz/?ε，本文不做应变片以及砝码载荷下理论应变的校验分析。
2. 试验材料和仪器
此次试验同时标定的光纤有：（1）裸光纤；（2）普通紧套光纤；（3）铠装紧套光纤。
三组光纤稍微预张拉后分别粘贴在钢梁的下侧即受拉一侧，三条光纤线路分别连接好（激光笔测试光路通畅），各自编号，各自线路上对应的待测纯弯段距离范围量测准确后，即开始测试。
测试仪器为日本 NBX6050分布式光纤监测仪。图1是实验装置。
图1 实验装置
3. 测试结果及数据分析
本文仅分析裸光纤的标定结果，另两组光纤的标定，数据处理较复杂，将另文发表。
实验过程包括加载砝码、运用光纤监测仪发出激光、读取散射光、分析频移得出数据。数字化的数据以电脑文件形式保存。图2是由数据画出的裸光纤的测量曲线。其中中段是纯弯曲段的响应，两侧有非纯弯曲段以及光纤引线的响应。
图2 裸光纤应变曲线
根据数字化的数据文件，数据导入excel绘制散点图并拟合线性直线
得出结果见表1. 拟合的直线见图3。根据直线方程，可以知道其标定系数。
表1 拟合直线的数据
图3 拟合的线性度及其斜率
拟合线性方程式表明裸光纤的标定值在0.0508-0.0514MHZ/?ε之间。与名义标定值符合较好，也符合一般光纤的平均特性。
4. 结论
通过使用标定台，对光纤进行试验性标定，确认名义应变系数为0.051的光纤，其标定系数在0.0508-0.0514MHZ/?ε之间。标定的最大相对误差为0.78%. 研究表明，这种标定台性能较好，标定方法合理。
本次试验还有很多其他数据待分析，将另外撰文发表。
参考文献
[1] 史彦新. 分布式光纤应变监测系统研究[D].中国地质大学（北京）硕士学位论文，2010.
[2] 王 静.光纤光栅多参数传感理论技术研究及在地下工程灾害监测中的应用[D].山东大学博士学位论文，2010.
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[5] 陈朋超. 长输管道安全预警系统若干关键技术研究[D].天津大学硕士学位论文，2009.
[6] 何建平. 全尺度光纤布里渊分布式监测技术及其在土木工程的应用[D].哈尔滨工业大学博士学位论文，2010.
[7] 聂 俊， 李端有，梁 俊. 基于BOTDA的温度和应变测试[J].长江科学院院报，2011，28（4）：67～70.
关键词：RTK，CORS，电台，GPRS
RTK(Real Time Kinematics)是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。论文格式，CORS。自20世纪90年代初，RTK技术一经问世，就以其高精度、高效率的优点，极大地拓展了GPS的使用空间，被广泛应用于控制测量、地形地籍测量、工程测量等领域。论文格式，CORS。
在RTK作业模式下,基准站通过无线电数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅接收来自基准站的载波相位信息,还要接收来自于GPS卫星的载波相位信息,并组成相位差分观测值进行实时定位。目前生产中常用的RTK作业模式由电台模式、GPRS模式和CORS模式，下面就这三种常用作业模式的原理和优缺点加以浅析。
1、常规（电台）模式1.1、系统组成及原理常规RTK系统主要由一个参考站（基准站）、若干个流动站及数据通讯系统（电台）组成。在常规RTK作业模式下，一个临时建立的基准站对所有可见的GPS卫星进行连续观测，并通过数据通讯系统将其观测值和测站坐标信息直接传送给流动站，流动站采集GPS观测数据的同时，通过数据通讯系统接收来自基准站的信息，并组成差分观测值进行实时处理，得到厘米级定位结果。
1.2、工作流程1)、基准站获得用户输入的测站坐标信息，采集GPS观测数据，并将二者通过数据链直接向流动站发送。
2)、流动站采集GPS观测数据，同时接收基准站发送的信息。
3)、流动站组成差分观测值进行实时处理，得到厘米级定位结果。
1.3、作业方式常规RTK作业时利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在视野开阔、已知坐标且点位精度较高的控制点上作为基准站，另外的GPS接收机用来测定未知点的坐标（流动站）。基准站将GPS观测值和设站点的坐标信息通过数据通讯链传送给流动站，流动站根据所接收的信息和本身所采集的观测数据进行实时数据处理得到未知点的坐标。
1.4、作业优缺点相比传统测量技术，常规RTK技术存在以下优点：
1)、观测时间短，有效地提高了工作效率，缩短野外作业时间，大大减少了劳动强度。论文格式，CORS。
2)、定位精度高。只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内（一般为8km），RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级，这是普通测量方法很难达到的精度。
3)、全天候作业。RTK测量不要求基准站、移动站间光学通视，只要求满足“电磁波”通视，因此和传统测量相比，RTK测量受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制小，在传统测量看来难于开展作业的地区，只要能满足RTK的基本工作条件，它也能进行快速高精度定位，有利于按时、高效地完成外业测量工作。
4)、RTK测量自动化、集成化程度高，数据处理能力强。RTK可进行多种内、外业测量工作。移动站利用自带软件，无需人工干预便可自动实现多种测绘功能，减少了辅助测量工作和人为误差，保证了作业精度。但常规RTK技术本身也存在一定的局限性，使得其在应用中受到限制，主要表现为：
1)、用户需要架设本地的参考站；
2)、误差随距离增长，可靠性和可行性随距离加大而降低；
3)、误差增长使流动站和参考站距离受到限制。
4)、常规RTK数据通讯通常采用无线电技术（常规电台），流动站和参考站距离受到基准站电台天线高低及障碍物影响限制较大。
2、GPRS模式2.1、工作原理及方式GPRS模式的系统组成、原理及工作方式和常规RTK类似，只是数据通讯方式的不同，这种作业方式使用GSM、GPRS／CDMA模块或带串口线的手机（具备蓝牙功能的GPS主机可直接使用蓝牙手机），参考站信号以GSM或GPRS／CDMA的方式通过移动通讯的发射基站实时播发，流动站以相应方式接收差分数据。
作业时通过GPS生产厂商或服务商提供用户的服务器IP地址及端口号登陆，基站启动后数据会自动通过服务器转发，移动站与其绑定即可获得基站数据。论文格式，CORS。
2.2、作业优缺点相比常规电台通讯，由于减少了常规电台及相关设备，故仪器配置简单，携带方便，减轻了野外作业的劳动强度，且作业距离有较大改观，特别是在城区，建筑物严重影响常规电台作业距离，而GSM或GPRS／CDMA是借助于移动通讯的发射基站，能保证有手机信号的地方均能接收到来自基站的差分信息，测量范围更加广泛。此外，基准站位置的选择更加不受限制，无需架设在高点。但采用GSM或GPRS／CDMA通讯的稳定性较差，容易受一些外部电磁信号干扰，作业范围取决于移动通讯的网络覆盖度。一般来说，因地理区域不同稳定性差异很大，经济发达地区信号稳定较好，行政区域交界处移动通讯网际切换频繁而导致稳定性较差。对于需持续采集点位、稳定性要求较高的作业如水下地形测量定位，受影响较大。采用GSM或GPRS／CDMA通讯还会产生费用，尤其是以GSM通讯，按照移动通话的标准收费，跨区域作业时还存在漫游费。
3、CORS（网络RTK）模式3.1、CORS系统组成及原理为了解决常规RTK技术存在的缺陷，实现大区域范围内厘米级、精度均匀的实时动态定位，网络RTK技术应运而生。网络RTK也称多基准站RTK，是近年来在常规RTK、计算机技术、通讯网络技术的基础上发展起来的一种实时动态定位新技术。论文格式，CORS。它由基准站网、数据处理中心、数据通讯链路和用户部分组成。论文格式，CORS。
3.2、作业方式采用CORS模式的作业方式非常简单，只需一台有GPRS模块（或具有WAP上网功能的蓝牙手机）的流动站主机、一个控制手簿、一根对中杆，登陆当地的CORS系统就可以作业了。为此要做以下准备：
1)、从当地CORS系统管理部门获取IP地址、端口号、源列表、用户名和密码等信息；
2)、办理一张手机卡，并开通GPRS net 流量，可以采用包月的方式，一般两小时的GPRS 流量为一兆，可以根据每月的作业时间计算总流量，包月套餐。
3.3、CORS系统优缺点CORS系统彻底改变了传统RTK测量作业方式，其主要优势体现在：
1)、改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；
2)、采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；
3)、采用了多个参考站的联合数据，可以有效地消除系统误差和周跳，大大提高了可靠性；
4)、用户不需架设参考站，真正实现单机作业，提高了仪器使用效率；
5)、使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰；
6)、提供远程INTERNET服务，实现了数据的共享；
7)、扩大了GPS在动态领域的应用范围，更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航。
CORS模式除了具有GPRS模式的缺点外，还有以下不利之处：
1)、由于目前各种方法都不是十分成熟，技术上还没有统一的国际标准或行业标准；
2)、系统的首期投入较大，需要较多的启动资金，而且日常维护费用大。
4、结束语以上简单了介绍三种常用RTK作业模式的工作原理及优缺点，希望大家能根据自己项目的特点和技术要求，灵活选用不同的作业方式来提高工作效率。
【关键词】物联网 课程 教学实践 应用能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物联网（Internet of Things，IOT）又称传感网，指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能，实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展，物联网技术将催生新的产业，形成新的经济增长点，其发展前景十分可观。鉴于此，2010年8月，教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业，新设专业将自2011年开始招生。在2011年，又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业，但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全，如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此，笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课，学生选课非常踊跃，170人的选课规模每次都爆满，从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点，在现有教学技术的基础上，对教学方案进行了初步探索。
1．合理选择教材
笔者结合选课学生的特点：不仅有理工科学生，还有社会科学类学生，选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式，指导学生了解物联网世界，且不需要较强的专业背景，适应不同专业的学生。
2．严格修订教学大纲，合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据，也是考试考查的依据，更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲，非常有利于教学质量的提高。在教学内容上，首先讲述物联网产业的发展与机遇，让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系，并了解基于四大技术的物联网支柱产业群，分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群；其次，着重讲述物联网产业链，即Device、Connect以及Manage（DCM）三层系统，或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接，包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面，通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术，让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3．教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度，对人类的科技和生活会产生什么影响，都是一个未知数。因而在教学过程中，笔者非常注意和学生互动，让同学们发挥自己的想象力，尽量去描绘50年，甚至100年后因物联网的存在，人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中，笔者既有讲述的环节，有和学生互动的环节，更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程，学生不仅能学到知识，更能发挥自己的主观能动性。同时，通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景，请同学们利用已有知识，并发挥自己的想象尝试提出解决方案，设置悬念，然后抓住重点、热点作深入分析，最后上升为理论知识。从而使课程生动形象，对错分明，环环相扣，印象深刻，气氛活跃。当然，这种讲课方式有一个前提，那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式，就是师生间的相互沟通，实现这种沟通，理解是基础，也即心灵交融，才能实现交往、沟通。
4．考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求，笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想，同时考查学生的论文写作能力，从而实现对学习过程的督促与考核，客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%，出勤率占20%，最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术，又能发挥学生的想象力和主动性，并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术，笔者依据物联网专业的特点，结合我校应用型人才的培养目标，从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索，摸清了教学规律，优化了教学过程，改进了教学方法，使学生具有合理的知识结构，理论与实践相结合，从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力，能够畅想未来，把握经济、社会和科学发展的大趋势，以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要，成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式［M］.北京：电子工业出版社，2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索［J］.安徽农业科学，2012（2）：1225～1227
3 张玉梅.物联网在高校中的应用前景分析［J］.学术研究，2011（10）：82～83
关键词：高校毕业论文管理；数字化；研究
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）23-0213-03
0 引言
近年来，随着招生规模的不断扩大，高校毕业生数量持续增加，老师要承担起更多的毕业论文指导任务，但教学资源，特别是软件毕业生论文指导教师非常不足。各高校传统的人工管理方式不能更好的满足越来越繁重以及多样化的论文管理工作，逐渐实现毕业论文管理的信息数字化。如济南大学计算机工程学院开发了毕业设计题目申报与管理系统等，给我们带来了值得学习借鉴的好经验。现在各高校越来越清晰的认识到本科毕业设计 （论文）的重要性，依据事实，与专业特色联系起来，质量管理体系逐渐完善。笔者从工作实际出发，了解到虽然现在仅有不到10%的高校未将毕业论文管理工作作为教学工作的重要部分纳入教育信息化进程，但不少高校仍没有提高对其重要性和紧迫性的认识，克服和解决这一问题迫在眉睫，势在必行。传统手工管理毕业论文的趋势，必须从数字化构建毕业论文管理平台着手。
1 毕业论文信息数字化管理的必要性
目前，在对学生综合素质以及学校教学情况进行检验时，重点依据的就是高校毕业生的毕业论文，它在整个指标体系中的地位很高。除了是高校人才培养计划的重要一部分外,也能考察学生独立分析和解决问题的能力，对于培养学生追求真理、提升科研能力也具有重要的意义。我们所说的高校学生毕业论文，具体来讲包括本科生、硕士研究生及博士研究生的论文三种类型，分为优秀和普通论文二个等级制。这些论文大多数成为学校教研利用的重要资料之一，具有较高的学术和利用价值，其质量是衡量教学水平以及学生毕业与学位资格认证的重要依据，同时，还促进了学校信息的公开数字档案室实时接收来自办公平台及业务系统的大量第一手的新鲜档案资料，师生们可随时突破时空限制足不出户便可查询相关论文教研档案资料，改变了原有手工被动的查档方式，论文的保管与利用价值得到了进一步体现。因此，科学及时有效实行数字化管理毕业生论文，对高校教学、科研的发展以及教学档案管理，都具有重要的现实意义。
现在大部分高校在储存印刷品论文或采用双轨制同时收藏电子版的论文制作成光盘，但效果不是很好,究其原因主要有：①学生论文太多，制成印刷品在储存上存在困难,制成光盘在扩充上存在困难；②运用以上两种方式收藏论文,在查询时不方便；③纸质文档数量大，往往“沉睡”在库房不易开放，造成师生查阅受限，利用率低下而且占用库房面积，极大浪费了库存空间。由此可知，由于毕业论文数据量大、效率不高、差错率高等因素的影响，信息数字化管理应运而生，其发展前景也非常广阔，而在高校毕业论文管理平台的协助下，可达到解决这些问题的目的。传统的人工管理加纸质存档方式需要大量的人力、物力、财力，同时造成以下问题：
1.1 管理效率低下 在管理论文时，要发放很多文件，填写各种表格。那么多的文件在管理时容易出错。若将这些文件表格进行网上集中管理、查阅、填写等，将大大提高工作效率。
1.2 互动渠道不畅 如果不依托网上信息技术，就不能建立一个有助于各级管理人员、师生间面对面沟通交流的互动平台，很可能出现信息和接收不一致、不能准确传递信息等情况。论文的统一格式和修改则需要教师逐字逐句地在文中作标注或通过电邮的方式发送等。
1.3 答辩成绩共享难 最后进行的是毕业论文总评，给学生确定一个客观、公正的毕业设计（论文）的总评成绩不是件简单的事情，是很复杂，这其中的困难可想而知。传统方式一般采取等级制，进行小组表决，最后确定该生的总评成绩。这种方法耗费的时间比较多，主观性比较强。如使用系统答辩功能，将答辩记录、答辩小组意见等结果提交等，为答辩小组成员共享资料提供科学便利，同时，老师对论文给出建议成绩和答辩成绩，折算提交后自动进入数据库，学生可自行查询成绩，不必进行人工汇总。
1.4 数据缺乏同一性 毕业论文管理参与人员太多而且不集中，容易造成信息的不一致。如学生最初选题和最终论文题目，如果在论文秀做过程中有所改变，就会导致数据不一致；论文写作中会经过多次修改，不同的修改稿会由于手工管理出现错误进而导致提交错误等。
2 建立高校毕业论文管理信息平台可行性
应用高校毕业论文管理系统整合那些分散的信息，让师生在一个互动的平台上完成论文过程，对于改善论文管理工作的质量和效率都是非常有帮助的。另外，系统中工作流技术的应用，可使各高校充分利用现有的网络计算机丰富资源并根据各自不同的论文管理过程灵活选择工作流程，具有较好的普适性。
长期以来，学校的教室几乎成为了学生接受系统教育的唯一场所,而且教学活动的时间也受到了限制。现在各种专题数据库网络的应用就是很好的例子，师生可以使用专用软件平台、各种即时通讯软件，用文字、音频、视频进行即时的交流，即使教师不能即时回答问题，学生也可以用发帖的方式留言。因此教学的场所可以是任何互联网所能触及的地方，教学时间可以是任意的。如果能充分挖掘和合理利用即时计算机通讯软件的功能，并且在教学中因势利导，可以使教学突破时空的限制，不但可以成为教师教学非常有效的辅助教学手段，而且还能最大限度地激发学生的学习兴趣，同时，系统的应用，也将促进了毕业生论文档案管理质量的提高，达到了论文教与学以及档案数字化管理的双赢目的。
关键词:数据中心;数字化钻井;辅助决策;施工模式
1前言
为了提高石油钻井管理水平，降低成本，提高经济效益和竞争能力，充分利用现代化信息技术，以降低开发成本和降低生产成本为目标，建设全新的数字化钻井施工模式有着重要意义。
2数字化钻井信息平台框架
石油钻井的主流程是从市场信息的收集与分析开始，在构建过程中，全面考虑了钻井全过程所涉及到的数据以及生产经营活动，以钻井生产的主流程为线索，从数字化钻井队、钻井数据中心、钻井辅助决策平台和远程通信网络等四个方面设计了数字化钻井信息平台框架，本文着重从前三个方面阐述数字钻井施工模式的构建方法。
3数字化钻井队
数字化钻井队主要通过数据采集计算机将安装在各关键部位的传感器连接起来，再由井场局域网络将数据采集计算机、数据处理与传输计算机、现场监控及其他应用计算机、现场摄像监控解码器等设备连接起来，然后通过部署在这些机器上的软件系统完成数据的自动采集、数据人工录入、数据转换、数据传输、现场工况监测等工作。这些软硬件集成起来构建了数字化钻井队。
3.1数字化钻井队的硬件设施
（1）数据采集仪器
数据采集仪器一般是钻井参数仪或者地质录井仪，钻井参数仪一般包括钻井仪表主机、传感器、电缆及附件。另外，对于定向井、水平井，还需要配备有关的测斜仪器，便于进行地质导向监控。
（2）计算机及网络设备
数字化钻井队需要在井场组建一个小型的局域网络。局域网由一台服务器和若干客户机组成。计算机的连接方式采用星型拓扑结构，即网络中的所有计算机都连接到一个共享式Hub或交换机上。这种网络系统连接简单，也比较容易扩充。
3.2数字化钻井队的配套软件
（1）实时数据采集、处理软件
本系统的实时数据来源于综合录井仪或钻井参数仪实时采集的数据。为钻井工程实时监测与井场信息系统服务器软件平台提供规范格式的实时数据,以不同方式为客户端提供实时数据服务等。
（2）钻井过程实时监测和远程传输软件
钻井过程实时监测分为钻进过程和起下钻过程两个模块。井场与基地间的数据传输可以采用不同的通讯形式，目前经济简便的通讯方式为利用普通有线电话网和GPRS移动通讯网，其次是微波通讯和卫星通讯。本软件可实现以上集中网络的灵活选用。
（3）工程数据手工录入维护软件
该软件主要实现钻井现场施工工程与管理数据的录入、维护和统计。这些数据包括日常管理数据、钻井设备数据、钻井队伍数据等20余类。
（4）地层压力监测评价软件
该软件是根据国外室内研究的最新成果差压和岩石弹性力学参数之间的关系建立的，根据钻井参数计算地层压力，实现地层压力数据的采集、管理、处理计算、数据图形输出一体化。用于提高地层压力的预测、检测精度，合理设计钻井液密度，提高钻井安全性，保护油气层。
4钻井数据中心
钻井数据中心建设包括钻井综合数据库、数据流及数据加载、数据软件等方面。
4.1钻井综合数据库设计与实现
数据库以井的工程生命周期为路线，包括钻井施工、固井、完井、交井的全部数据以及形成上报统计钻井资料的数据。既能够适应高速发展的钻井系统现状，同时又具有较好的扩充能力。
钻井数据库共设计了355个数据表，3654个数据项，可分为钻井标准数据库、钻井编码数据库、钻井工程设计数据库、钻井IADC报表数据库、钻井工程数据库、钻井实时数据库、钻井井史数据库等大类。
所有的钻井数据在源头一次录入，远程传输至钻井公司，经过公司技术人员审核后进入钻井数据中心。钻井数据的审核流程和交换流程下图所示:数据库及配套的录入系统设计完成后，在胜利油田分别部署了钻井分公司数据中心、总公司数据中心和局级数据中心。各级钻井数据中心运行平稳，并发挥着越来越重要的作用。
4.2数据软件
建立了强大的钻井数据中心，就必须发挥作用。本文由中国收集整理。
系统实现了钻井综合数据库的WWW，分为公司级、油田级及集团级系统，能够满足各级的数据查询、统计与分析要求。该系统按照钻井流程将信息分为三大部分：
1）钻井设计信息模块。
2）钻井施工动态信息模块（包括IADC报表、钻井日报）。
3）钻井完井信息。
5钻井辅助决策平台
钻井辅助决策平台由钻井辅助设计系统、钻井动态实时监测与专家诊断系统、钻井生产指挥系统和事故与复杂情况处理系统等软件构成。
5.1钻井工程设计系统
钻井工程设计系统包括轨道设计子系统、工程设计子系统、钻井液设计子系统、固井设计子系统等，最终生成图文并茂的钻井工程设计书，是设计者与管理者的顾问与助手。
5.2钻井动态实时监测与专家诊断系统
该系统是以数据表、曲线图、仪表仿真等方式实时现场工程参数、现场多角度视频监控、在线交流、视频会议等。应用该系统对加快钻井科技的开发，提高钻井水平，及早发现油气层、保护油气层、指导现场施工生产，提高油田勘探开发的整体效益起到重要的作用。
5.3钻井生产指挥系统
该系统是钻井生产管理相关信息的总集成，实现了调度衔接的协同工作。包括钻井队伍分布状况及正钻井的分布状况的展示、钻井施工日动态数据的统计，领导和公司相关人员可以在线监控各分公司生产运行情况。
5.4井事故与复杂情况处理系统
通过建立钻井事故与复杂问题知识数据库，为钻井现场和管理人员提供预防措施，利用钻井过程中的各种信息及早发现钻井异常，正确判断钻井事故和复杂的类型，及时、正确地处理施工井的事故，实现安全、快速、高效钻井。
6结束语
近几年，我国政府和石油行业充分体验到了数字化钻井施工模式的巨大效益,并努力朝着这个方向发展。
参考文献
论文关键词：GPS；电力测量；应用前景
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
一、GPS定位基本原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实现的。GPS定位方式有绝对定位（单点定位）与相对定位两种。绝对定位的结果为在GPS定位基准下的三维坐标，通常以纬度、经度与海拔高的形式提供。相对定位的结果为两个测点之间的基线向量（在地心地图坐标WSG-84x、y、z椭球的平距、方位角和大地高差的形式）。就空间几何定位而言，在某一时刻能同时测定出站点到三颗卫星的距离，加之此时刻卫星的位置是已知的，便可用空间距离交会的原理解算出站点的点位坐标来。相对定位的基本思想是采用至少两台GPS接收机分别安置于两个不同的测站上，同步观测4颗以上的卫星，采用求差法，消除卫星钟与接收机钟的钟差，减弱信号传播误差的影响，解算出站点之间的基线向量。相对定位精度可以达到几个ppm以上。随着GPS的不断完善发展，目前GPS测量已能取代传统的三角控制测量、导线测量以及摄影控制测量，还广泛应用于碎部测量、地形测量及工程测量。由于电力测量的行业特殊性，GPS测量的应用前景广阔。
二、GPS在大面积航测测图控制中的应用
GPS应用于大面积航测成图控制中有以下几个特点:
（一）使用GPS测量技术建立较大面积测量控制网是一种很好的方式。能节省大量造标费用，节省人力，提高工效，经济效益明显，并大大减轻了野外作业的劳动强度。
（二）GPS控制网平面精度好，点位精度较均匀。
（三）使用GPS技术加密控制点方法简便，不受控制形式限制。不必考虑布设成三角网，导线网或其它典型图形，只需考虑有足够的多条观测及必要的检核条件即可得到满意的成果。
三、GPS在架空输电线路中的应用
无论工测还是航测，在输电线路工程的测量中，应用GPS都能提高工效、减轻测量人员的劳动强度，发挥效益。GPS应用于工测的选线，为避开障碍物，优化路径提供了便利条件。同时也给长期困扰不前的航测选线带来了前景。较常规的作业方法，用GPS作像控点，既经济又省时方便，而且缩短了工期3倍以上。由于用GPS选定转角点或者实施三维坐标放样，又使航测真正达到了优化路径、节约投资的目的。少砍伐树木，少拆迁，也是明显的效益。在线路测量中，采用GPS配合航测将是电力行业的发展方向。下面谈谈GPS的应用。
（一）选择路径方案
根据送电线路初设审批方案进行终勘定线，由于踏勘、初勘粗糙，并未将路径贯通;使用的1：50000地形图测绘年代早，已不能正确反映现在的实际情况;农村村庄发展快，变化大，很难按照批准方案实地落实路径等。现在解决这个问题的办法是增强拆迁和砍伐树木或增加转角使路径通过。这样做不仅增加了工作难度，而且增加了建设投资。
GPS优化选线就是利用GPS测量进度快、效率高、质量好以及测量导线长短不受限制、测点间无需通视的特点，测量转角点与转角点间影响路径通过的地形，地物和建筑、构筑物的坐标，根据这些坐标选定合理路径。
（二）坐标联系测量
为了取得送电线路转角点坐标，需进行坐标联系测量。如以下两种方法:
1、控制点法
由于送电线路终勘定位尚未进行或正在进行，在实地仅有部分转角桩或无转角桩时采用控制点法进行坐标联系测量。根据国家三角点利用GPS在送电线路上两端和中间测量二个以上控制点。终勘定位时可与之联测，联测后根据送电线路转角角度和距离计算出各转角点的坐标。
2、沿转角点测量法
送电线路终勘定位后转角点桩位均在实地定位，坐标联系测量沿送电线路转角点进行，计算出转角点平面坐标。 （三）干扰范围内通讯线的测量
GPS进行干扰范围内通讯线测量与坐标联系测量基本相同，不同的是坐标联系测量依据点是国家等级三角点，干扰范围内通讯线测量依据点是送电线路转角点。以这些转角点为依据点采用闭合导线形式或支点形式进行干扰范围内通讯线测量，测出通讯线转角杆坐标，提供数据或相对位置图以便于进行抗干扰设计计算。
（四）在高山地区进行电力线路终堪时，特别是在高山地区进行交叉跨越测量，在通视特别困难时，GPS就发挥较大优势。如：在交叉跨越不能看见地面点，或者只能看见跨越线的延长线时，GPS配合全站仪进行交叉跨越测量的效率就比传统的测量简单的多。
（五)线路航测控制测量
送电线路航测主要有“先定后测”和“先测后定”两种方法。采用“先定后测”精度高，质量好，但作业强度量大，费用高，现已较少应用，采用“先测后定”工作量小，费用低，但精度也较低。应用GPS进行线路航测作业控制测量同时测定线路转角点坐标，吸取两种方法的优点，为线路应用航测创造了有利条件。
1、外业控制测量
由于GPS测量不受距离长短的影响，也不受通讯条件的限制，这些控制点可以尽量布设在地形平坦，交通方便之处，有利于测量工作开展。测量时劳动强度小、费用低，而成果精度高、质量好。
2、线路转角点测量
GPS进行航外控制测量时应同时进行转角点测量，转角点可以在像片上确定后在实地判别订立，也可在实地订立后转刺到像片上。测量转角点时应同时在距转角点约100m外另设立一个控制点，作为定位时转角点的后视方向。
四、GPS在其它测量中的应用
GPS应用在微波通讯测量中，可将几十公里的联测导线一次性地由国家三角点引测到微波站上，不仅缩短了工期，提高了功效，而且精度高、质量好。还可根据需要进行微波站与站之间联测，为设计提供准确的数据。
GPS在放钻孔与实测水井点等测量中，利用GPS不需要两点相互通视和不受距离长短限制的优点，在没有控制点的条件下，也能高效、优质地完成任务。
五、GPS在电力工程中应用的发展前景
GPS技术至今仍在不断地发展。实时差分、无初始化动态(AROF)及实时动态(RTK)技术相继问世，使三维坐标放样取得实质性进展。
在测量中，航测配合GPS外控技术已经成熟，可以推广应用。工测可以打破传统的先整体后局部，控制网一级级加密的作业方法。GPS和计算机联结在野外实时采集数据，实时成图是测量技术发展的又一前景。
在架空送电线路上，利用RTK技术对转角点一次性坐标放样，并可实测平断面和塔基断面，优化线路，节约投资。 对于测量来说，有了GPS这项新技术，再配合电力行业的其他优势，可增强竞争能力。
论文摘要:本文从现有存储式电子压力计的技术现状出发，分析了在井下高温、高压、远距离条件下，实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计的数据传输方案和实施，并从技术需求分析、通讯方案选择、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码的软硬件设计等方面，对直读式电子压力计数据传输方案进行了深入研究。试验数据分析结果表明，本文研究结果解决了直读式电子压力计的关键技术，增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。
一、引言
目前存储式电子压力计已广泛应用于国内各大油田高温井下压力和温度的测量。存储式电子压力计在工作过程中，仪器内的单片机系统和各种传感器共同完成井下压力和温度的采集，并以数字量形式存储于电可改写型存储器中，待测试过程完成后，再将压力计返回地面，用专门配套研制的数据回放仪与压力计连接，通过软件和硬件接口通讯进行数据的接收、回放和处理，使用很不方便，影响生产。
因此，为克服存储式电子压力计的上述缺点，提高油田生产效率，提升电子压力计在油田测井领域的市场竞争力，必须研制在井下高温、高压、远距离条件下，实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计。
二、直读式电子压力计技术需求分析
（一）功能及主要技术指标要求
直读式电子压力计实现井下压力和温度参数的测量，并将测量结果通过单芯铠装电缆实时传送至地面解码控制仪，主要技术指标要求如下所示。
a)压力测量范围：（0～30、45、60、80）MPa；压力测量误差：0.04%F.S；
b)温度测量范围：（-20～+150）℃,测量误差：±1℃；
c)传输距离不小于6000m；通讯误码率1.0×10-7。
（二）基本方案及工作原理
直读式电子压力计由井下电子压力计和地面解码控制仪两部分组成，其中井下电子压力计由压力传感器、温度传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机系统、编码电路、数字通讯接口电路和装载于单片机系统中的相关工作软件组成，解码控制仪由解码电路、通讯接口电路、通用计算机(油田配置)和相关工作软件组成。
工作过程中，井下电子压力计由地面解码控制仪通过单芯铠装电缆提供能源，温度和压力传感器分别将环境压力和温度转换为电信号输出，该电信号经放大和模数转换后由单片机系统进行数据实时采集和处理，然后按一定周期经数字通讯口输出。井下电子压力计和井上解码控制仪之间通过单芯铠装电缆连接，解码控制仪中通讯接口电路接收井下电子压力计输出的压力和温度数据，并经解码后输入计算机中进行实时分析和处理。
三、数据传输方案选择
设备之间数据通讯通常有并行通讯和串行通讯两种方案，并行通讯的缺点是传输距离短，通讯信道所占点号多，而串行通讯与之相反。根据井下电子压力计与井上解码控制仪的数据传输特点，需选择串行数据传输方式。
在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分逻辑1和逻辑0，即用正的电压跳变表示逻辑0，用负的电压跳变表示逻辑1。
在油田测井中，井下电子压力计在井下采集大量信息，并传送给地面解码控制仪；但井下电子压力计到地面解码控制仪这段信道的传输距离较长且环境恶劣，常用的NRZ码不适合在这样的信道里传输，而且NRZ码含有丰富的直流分量，容易引起滚筒的磁化。曼彻斯特编码方式使得信号以串行脉冲码的调制方式在数据线上传输，和最常用的NRZ码相比，消除了NRZ码的直流成分，具有时钟恢复和更好的抗干扰性能，这使它更适合于从井下到井上的信道传输，因而在井下电子压力计和地面解码控制仪之间选用曼彻斯特编码使数据传输可靠性更高、传输距离更远。
四、曼彻斯特码编码软硬件设计
每一周期井下电子压力计需将采集到的压力和温度两个参数分别进行曼彻斯特编码方式输出，井下电子压力计与地面解码控制仪之间按如下通讯协议进行。
a)压力与温度均以字为单位进行传送，先发送压力字，后发送温度字，一个压力字和一个温度字的组合称为一个消息；
b)每一个字由20位组成，第1～3位为3个起始位，第4～19位为16个数据位，第20位为奇偶校验位；
c)压力字3个起始位电平为先高后低，温度字起始位为先低后高，高低电平均各占一位半，压力字与温度字校验位均采用奇校验；
d)传输的波特率：5.7292kbps（175μs/位），传输一个消息共耗时3.5ms。为保证数据传输可靠性，井下电子压力计同一消息在一个采样周期内重复发送两次，地面解码控制仪根据校验位判断每个字的正确性。
由单片机编程输出两路I/O控制信号，经过滤波电路、运放电路、整型电路后，产生曼彻斯特编码双相电平信号，并经单芯铠装电缆送至地面解码控制仪。为满足曼彻斯特编码格式及井下电子压力计与地面解码控制仪之间的通讯协议，井下电子压力计软件采用如下的编程方式输出波形。
a）压力字同步头为262.5μs高电平后跟随262.5μs低电平，温度字同步头为262.5μs低电平后跟随262.5μs高电平；
b）若数据位为逻辑0，则在87.5μs低电平后跟随87.5μs高电平；
c）若数据位为逻辑1，则在87.5μs高电平后跟随87.5μs低电平；
d）校验位的波形产生方式与数据位相同。
五、曼彻斯特码解码软硬件设计
地面解码控制仪需将井下电子压力计输出的曼彻斯特码进行解码，并按通讯协议用软件将接收到的曼彻斯特码数据转换为井下电子压力计测得的压力和温度数据，即地面解码控制仪中的解码过程为井下电子压力计编码过程的逆过程。曼彻斯特码解码过程可分为如下三部分：
a)同步字头检测，并辨别其为温度数据还是压力数据。
b)对曼码形式的数据进行解码，从曼彻斯特码波形中分离出同步时钟，并将时钟和数据进行处理使曼码数据转化为非归零二进制数据。
c)将串行数据转化为并行数据，并进行奇偶校验，以检验数据传输的正确性。
经过几千米铠装电缆传输上来的数据，幅度衰减到毫伏级，因此井上需要精密的解码电路，才能保证数据传输无误码率。井下传输上来的数据经过滤波电路、精密运算放大器、双D触发器输出曼码波形给单片机，经过单片机的程序转化为井下的压力与温度数字量。
六、试验结果
直读式电子压力计首台产品完成厂内试验后，到油田用8000m的铠装电缆连接井下电子压力计和地面解码控制仪，将电子压力计下放到井下6500m的深度，在温度高达150℃、压力为30～60MPa的油井中测试压力和温度。在三次连续5个小时的测试过程中，数据传输准确可靠，没有出现丢点现象，误码率为零。
七、结束语
试验数据统计分析结果表明，本文研究结果解决了直读式电子压力计通讯方案、通讯协议、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码软硬件设计等关键技术，增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。
参考文献：
