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公开(公告)号：CN113266342B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110690576.5
申请日：2021-06-22
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： E21B47/13
摘要： 本发明公开了一种信号无线发射装置，属于信号无线通信领域。包括信号发生器、线圈型导体、绝缘介质、第一传输线和第二传输线；信号发生器为圆筒型，嵌套安装于钻杆外侧；线圈型导体包括周向设置于钻杆外侧的两节导体，其中第一节为圆筒型导体，第二节为螺线管形导体；螺线管形导体包括多匝线圈，各匝线圈之间存在间隙；绝缘介质填充于线圈型导体与钻杆之间以及螺线管形导体的各匝线圈间隙内；信号发生器通过第一传输线与钻杆连接，通过第二传输线与线圈型导体连接。本发明通过优化发射装置结构，利用泥浆‑钻杆作为信号传输信道，避免井下装置臃肿，干扰钻井作业，结构简单、安装方便，一定程度上降低了装置安装与下井难度，且降低了设备成本。
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公开(公告)号：CN112287570B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202011605569.2
申请日：2020-12-30
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F113/14
摘要： 本发明公开一种套管井信道电磁仿真分析方法、装置及可读存储介质。其中，方法被执行时步骤包括：基于信号传输特性将纵横比失调的套管井信道划分为近场模型及远场模型；基于路特性建立近场模型及远场模型的激励及负载关系；基于激励及负载关系仿真分析近场模型，获取近场模型的等效激励源、等效激励源的等效内阻及电压比；基于激励及负载关系仿真分析远场模型，获取远场模型的等效负载及信号衰减比；基于激励及负载关系分析，等效内阻及等效负载的分压比；基于激励及负载关系、电压比、信号衰减比及分压比获取套管井信道的信号衰减关系。本发明实现对纵横比失调信道的仿真分析，亦能够较为精确的反映实际中的电磁信号传输规律。
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公开(公告)号：CN114666030B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210576694.8
申请日：2022-05-25
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供一种混合井下信号编码与解码方法，包括：井下发射器在调制后的采集信号前端加上信号同步头，并将采集信号以电磁波的方式发送至地面接收器；地面接收器计算采集信号与每一种类型同步头的预设码值的互相关系数，基于互相关系数与对应类型的门限系数值之间的大小关系，判断采集信号是否为同步头；若是同步头，则根据同步头的类型和系统设置参数确定对应的解调方式；基于解调方式对所述采集信号进行解调。本发明通过在信息前部加上同步头来区别信号类型，通过在地面接收器设立同步头检测区并计算互相关系数来识别同步头类型并定位信号，根据同步头类型选择相应的解调方式类对采集信号进行解调，兼顾信号的实时性与高精度。
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公开(公告)号：CN114666030A
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202210576694.8
申请日：2022-05-25
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供一种混合井下信号编码与解码方法，包括：井下发射器在调制后的采集信号前端加上信号同步头，并将采集信号以电磁波的方式发送至地面接收器；地面接收器计算采集信号与每一种类型同步头的预设码值的互相关系数，基于互相关系数与对应类型的门限系数值之间的大小关系，判断采集信号是否为同步头；若是同步头，则根据同步头的类型和系统设置参数确定对应的解调方式；基于解调方式对所述采集信号进行解调。本发明通过在信息前部加上同步头来区别信号类型，通过在地面接收器设立同步头检测区并计算互相关系数来识别同步头类型并定位信号，根据同步头类型选择相应的解调方式类对采集信号进行解调，兼顾信号的实时性与高精度。
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公开(公告)号：CN113266343B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110727582.3
申请日：2021-06-29
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： E21B47/13
摘要： 本发明公开了一种无线信号传输系统，属于无线传输领域，包括：设置于套管井内的信号发射装置，用于采集井下数据并转换为电信号；信号发射装置套设于套管井的油管中部，且与油管的接触部分绝缘；信号发射装置通过其两端引出的两个电极分别与位于信号发射装置两端的油管短节建立电信号连接；油管中全部或部分相邻的油管短节通过绝缘扶正器连接，其余相邻油管短节之间的连接处外表面绝缘，从而由信号发射装置、油管、套管井的井口、地层以及地下产层形成电信号的传输回路；其中，绝缘扶正器内表面导电而外表面绝缘；若管间介质为液体，则各油管短节的外表面均涂覆有绝缘涂层。本发明能够减少信号传输过程中的横向泄漏，提高无线信号传输的信噪比。
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公开(公告)号：CN113266343A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110727582.3
申请日：2021-06-29
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： E21B47/13
摘要： 本发明公开了一种无线信号传输系统，属于无线传输领域，包括：设置于套管井内的信号发射装置，用于采集井下数据并转换为电信号；信号发射装置套设于套管井的油管中部，且与油管的接触部分绝缘；信号发射装置通过其两端引出的两个电极分别与位于信号发射装置两端的油管短节建立电信号连接；油管中全部或部分相邻的油管短节通过绝缘扶正器连接，其余相邻油管短节之间的连接处外表面绝缘，从而由信号发射装置、油管、套管井的井口、地层以及地下产层形成电信号的传输回路；其中，绝缘扶正器内表面导电而外表面绝缘；若管间介质为液体，则各油管短节的外表面均涂覆有绝缘涂层。本发明能够减少信号传输过程中的横向泄漏，提高无线信号传输的信噪比。
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公开(公告)号：CN113250683A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110516237.5
申请日：2021-05-12
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： E21B47/12
摘要： 本发明公开了一种井下极低频通信模组的近场延长器，属于井下无线通信领域，包括：对称串接于井下极低频通信模组两端的两个部分；每个部分包括：由油管短节连接的若干个绝缘扶正器和一个金属扶正器；绝缘扶正器的数量和油管短节的数量由近场延长实用距离确定；其中，井下极低频通信模组将极低频电流信号发射至近场负载回路及远场负载回路；近场负载回路由井下极低频通信模组、两端的近场延长器、延长器外侧的管间介质、套管和土质层构成；远场负载回路由井下极低频通信模组、两端的近场延长器、近场段与地面之间的套管和土质层构成。本发明通过延长近场负载回路增大了近场等效阻抗，提高电源驱动效率，进而增强地面接收信号强度。
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公开(公告)号：CN112260668B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN202011503130.9
申请日：2020-12-17
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明提供一种产生低频双极性方波的数字功率放大器电路，高频开关管交替导通从直流电源取电，使得LC谐振腔谐振，从而使五绕组变压器原边绕组流入高频交流电流，分别经过正极性混频开关管和负极性混频开关管整流之后，再经过滤波电容滤波会在负载两端分别产生正极性和负极性的直流电压，通过控制电路交替控制正极性混频开关管和负极性混频开关管工作，即可在负载两端产生双极性方波，由于电路输出电平的极性由控制电路决定，且其频率也可由控制电路控制，故当控制电路给出一个属于极低频范围的低频驱动信号来控制电路时，输出为极低频双极性方波。
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公开(公告)号：CN113258807A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110611521.0
申请日：2021-06-02
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明涉及一种低输出阻抗DC‑AC电源，开关电路从DC电源取电输出给LC谐振腔电路，控制电路控制开关电路实现LC谐振腔电路的谐振，将直流电变为高频交流电后输出给变压器电路，再分别经过输出正极开关管电路和输出负极开关管电路整流后，在输出负载电路的负载两端分别产生正极性和负极性的直流电压；控制PWM发生器产生的PWM波的相角使电路直流增益呈正弦变化，使输出负载电路输出为正弦波。通过开关电路实现软开关功能，减小开关损耗；利用变压器实现阻抗变换，减小滤波电感损耗，降低输出阻抗；通过PI控制使输出电平呈正弦变化，从而使输出端输出一个幅值、频率可调的正弦电压。
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公开(公告)号：CN113250683B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202110516237.5
申请日：2021-05-12
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： E21B47/12
摘要： 本发明公开了一种井下极低频通信模组的近场延长器，属于井下无线通信领域，包括：对称串接于井下极低频通信模组两端的两个部分；每个部分包括：由油管短节连接的若干个绝缘扶正器和一个金属扶正器；绝缘扶正器的数量和油管短节的数量由近场延长实用距离确定；其中，井下极低频通信模组将极低频电流信号发射至近场负载回路及远场负载回路；近场负载回路由井下极低频通信模组、两端的近场延长器、延长器外侧的管间介质、套管和土质层构成；远场负载回路由井下极低频通信模组、两端的近场延长器、近场段与地面之间的套管和土质层构成。本发明通过延长近场负载回路增大了近场等效阻抗，提高电源驱动效率，进而增强地面接收信号强度。
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