技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)工頻通信上行信號(hào)同時(shí)多路傳輸?shù)姆椒ǎ婕坝吞锷a(chǎn)管理、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、電機(jī)、通信、信號(hào)處理等技術(shù)領(lǐng)域

背景技術(shù)

目前油田抽油井的管理通過采油工多次巡井實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致油田生產(chǎn)管井的工作效率較低，同時(shí)由于沒有供電線路上同一時(shí)刻的電氣參數(shù)，難以實(shí)現(xiàn)油田配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行，從而導(dǎo)致抽油井設(shè)備的運(yùn)行能耗較高。

電力線工頻通信技術(shù)能夠在較低的成本下實(shí)現(xiàn)跨變壓器臺(tái)區(qū)的長距離傳輸，基于該技術(shù)傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控信息，具有投資小、不用敷設(shè)通信線路、沒有服務(wù)費(fèi)用、靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，很適合作為油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的信息傳輸通道；但是，電力線工頻通信存在速率低的缺陷，監(jiān)測(cè)信息的傳輸容量受到限制，特別是當(dāng)多口油井出現(xiàn)故障時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)故障信息的實(shí)時(shí)傳遞。

如果上行工頻通信在保證性能的前提下，實(shí)現(xiàn)多路并行傳輸，就能夠使工頻通信的性能更加適合油井監(jiān)測(cè)的需求，從而為數(shù)字化油田的建設(shè)提供一種廉價(jià)、可行的信息傳輸手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)工頻通信上行信號(hào)同時(shí)多路傳輸?shù)姆椒ǎ梢愿咄ㄐ潘俾剩构ゎl通信技術(shù)應(yīng)用于油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)時(shí)，一方面能夠傳輸更多的監(jiān)測(cè)信息，而且，當(dāng)由同一10KV支線供電的多口油井出現(xiàn)故障時(shí)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警。這樣為工頻通信技術(shù)在油田電網(wǎng)推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件，為數(shù)字化油田的實(shí)施提供一種廉價(jià)、可行的信息傳輸手段，解決采油工多次巡井，導(dǎo)致油田生產(chǎn)管井的工作效率較低的問題，同時(shí)也為通過電網(wǎng)優(yōu)化節(jié)能降耗提供了基礎(chǔ)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

當(dāng)各終端裝置在發(fā)送上行信號(hào)時(shí)，采用同一偽隨機(jī)序列通過移位實(shí)現(xiàn)的不同編碼控制畸變電流的調(diào)制。

當(dāng)上行信號(hào)接收時(shí)，主站設(shè)備通過傳感器采樣10KV線路的電流信號(hào)，通過時(shí)域差分和偽隨機(jī)序列加權(quán)運(yùn)算獲得各路信號(hào)的輸出，利用隨機(jī)序列的相關(guān)特性來保證每路加權(quán)輸出時(shí)，當(dāng)調(diào)制編碼與加權(quán)編碼一致的終端信號(hào)能夠得到大大增強(qiáng)，而其余各終端的電流畸變信號(hào)受到抑制，然后再通過各路加權(quán)輸出信號(hào)與畸變參考信號(hào)的互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)多路工頻通信上行信號(hào)的并行傳輸。

本發(fā)明通過多路數(shù)據(jù)傳輸，能夠提高工頻通信速率，這樣為工頻通信技術(shù)在油田配電網(wǎng)應(yīng)用于油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、配電網(wǎng)負(fù)荷監(jiān)控等領(lǐng)域應(yīng)用的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件，為油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、配電網(wǎng)負(fù)荷監(jiān)控等領(lǐng)域提供可行的數(shù)據(jù)傳輸通道；在工頻通信技術(shù)結(jié)合本發(fā)明的基礎(chǔ)上，構(gòu)建的油井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)油田生產(chǎn)管理的需求，從而可以減少采油工巡井次數(shù)，提高油田生產(chǎn)管井的工作效率；同時(shí)，基于此，還能夠獲得配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)同一時(shí)刻的電氣參數(shù)，為油田配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗提供了技術(shù)支持，為抽油機(jī)井管理探索一種新的模式，具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的工頻通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與多路傳輸原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的遠(yuǎn)程通信終端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的上行數(shù)據(jù)調(diào)制示意圖；

圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的上行解調(diào)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

一種實(shí)現(xiàn)工頻通信上行信號(hào)同時(shí)多路傳輸?shù)姆椒ǎǎ?/p>

上行信號(hào)發(fā)送時(shí)，各終端采用同一偽隨機(jī)序列通過移位實(shí)現(xiàn)的不同編碼控制畸變電流的調(diào)制。

上行接收時(shí)，主站設(shè)備通過傳感器采樣10KV電流線路的電流信號(hào)，通過時(shí)域差分和偽隨機(jī)序列加權(quán)運(yùn)算獲得各路信號(hào)的輸出；

通過各路加權(quán)輸出信號(hào)與畸變參考信號(hào)的互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)。

具體的，現(xiàn)有的工頻通信系統(tǒng)由位于變電所的主站設(shè)備和和位于配電變壓器低壓側(cè)的遠(yuǎn)程通信終端組成，從配電變壓器到變電所的上行信號(hào)通過電流畸變實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的多路傳輸，本具體實(shí)施方式基于偽隨機(jī)序列編碼進(jìn)行上行信號(hào)的調(diào)制，偽隨機(jī)序列碼片的循環(huán)移動(dòng)，每個(gè)終端能夠配置不同的調(diào)制編碼，如圖1所示。

上行接收時(shí)，主站設(shè)備通過傳感器采樣10KV電流線路的電流信號(hào)，并通過時(shí)域差分和偽隨機(jī)序列加權(quán)運(yùn)算夠獲得各路信號(hào)的輸出，由于電流畸變信號(hào)的波形事先能夠確知，通過各路加權(quán)輸出信號(hào)與畸變參考信號(hào)的互相關(guān)運(yùn)算結(jié)果來進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào)；由于各終端的調(diào)制編碼具有自相關(guān)性很強(qiáng)，而互相關(guān)性很低的特點(diǎn)，多路信號(hào)傳輸時(shí)，各路信號(hào)之間的影響很低，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)多路上行信號(hào)的同時(shí)傳輸。