地面资料查询系统研究

地面资料查询系统研究（共8篇）

地面资料查询系统研究 篇1

在第十八届三中全会中明确指出, 构建现代公共文化服务体系、统筹服务设施网络建设、促进基本公共文化服务标准化、均等化的目标。在建设公共文化服务的过程中, 广播电视作为首要组成部分, 开始进一步的建设与改造。在国家的大力支持与推动下, 我国的偏远地区也基本实现了通过“村村通”“户户通”观看节目, 一些城镇地区则是通过有线电视观看节目。

随着信息技术不断更新与改进, 广播电视领域也有了较大的发展, 尤其是地面数字电视的出现与普及, 推动了我国地面电视有模拟向数字化的转化。

1 地面数字电视概述

地面数字电视 (Terrestrial Digital TV) 通过接收由电话塔发出的地面电视信号来收看电视节目。电视机需要具备接收地面数字电视信号的能力, 也可以使用专用的机顶盒来接受信号, 通过转化成模拟信号连接到电视机上。

1.1 地面数字电视系统的主要组成

地面数字电视系统的主要包括数字电视前端、地面发射系统及接收端三大部分。一是数字电视前端设备, 主要由接收有线网络的标清机顶盒和八合一的音视频编码器组成。机顶盒接收有线的射频信号, 解出音视频信号, 将音视频信号输入到编码器, 编码器将音视频信号编码输出为MPEG2格式的码流, 实现模拟到数字的转换。二是地面发射系统, 包括激励器、发射机、传输馈管和发射天线。激励器将编码器的输出码流调制到发射机的工作频率上, 然后放大输出到发射机, 再经发射机放大, 通过馈管输送到天线发射出去。三是接收端, 指普通收视用户通过一个八木天线接收射频信号, 送到地面数字机顶盒解出音视频信号再传到监视器 (主要是电视机) 。

相较于以前的模拟系统, 收视端增加了地面数字机顶盒, 优势大大增加。首先, 采用数字传输技术, 信号抗干扰能力大大增强, 不会产生噪声积累, 可提高信号的传输质量, 收视质量更高;同时, 信道资源的利用率也有较大提高, 可以利用数字音频压缩编码技术, 在一个模拟频道中实现传送多路标准清晰度的节目。

1.2 地面数字电视系统的关键技术及功能

地面数字电视系统使用的关键技术, 主要包括信号的接收、传输、调制、发射, 信源压缩编码, 条件接收 (CA) , 业务运营支撑系统 (BOSS) 以及机顶盒接收技术等。在地面数字电视的整个系统中, 主要包括六个子系统, 各个子系统实现的主要功能如下:一是节目播控子系统, 主要实现的功能是引入节目信源、编码压缩/转码、EPG等信息插入、加扰和再复用成TS流;二是信号传输子系统, 主要实现的功能是正常下发节目播控子系统输出的TS流, 将其通过网络传输到各个无线发射站点进行发射;三是无线发射子系统, 主要功能是将传输子系统的TS流通过无线发射台站进行信号发射, 实现无线覆盖;四是增值服务子系统, 实现的主要功能是编辑或插入应急广播、广告、移动电视及数据推送等增值服务信息;五是运营支撑子系统, 实现的主要功能是通过综合业务支撑 (BOSS) 系统, 完成用户、产品和费用等的管理。通过接口与客户服务系统、资源管理系统、银行等系统进行对接, 丰富服务的内容与类型, 提高电视服务质量;六是信号接收子系统, 实现的主要功能是接收、解调、解码和解密地面数字信号, 以及音视频等数据的输出。

2 地面数字电视系统的构建原则

地面数字电视系统构建按照“统一平台、统一规划、统一建设、统一管理”的要求, 按照规划分阶段的进行地面数字电视系统建设。在开始着手地面数字电视系统建设时, 需要在数字电视前端部署编码器、复用器及加扰器等设备。把电视节目源自卫星接收机ASI输出口流出, 经过一系列的编码、复用、加扰后, 输出TS传输流, 并通过光缆、微波链路等传输方式, 将地面数字电视信号传输到各地的发射站点。

2.1 地面发射系统

地面数字电视发射网主要包括发射台与传输网络两大部分, 发射台一般是由单频网适配器、发射机及GPS同步时钟组成。

2.2 发射站点的选取

首先, 先确认发射机房、发射地点、发射点现场情况和发射天线等情况。DTMB (地面数字电视广播) 的发射标准需要发射机房的相对湿度小于等于95%, 环境温度在0~45℃, 大气压强在6~106 k Pa;对机房电源频率要求为 (50±1) Hz, 容量为10 k VA, 电压要求在198~242 V AC或三相342~418 V AC。

其次, 根据整体的地面数字电视网络覆盖计划, 来对天线进行规划, 根据发射站点的实际情况, 来决定是否新建铁塔或桅杆, 或是利用现有铁塔安装段来新增天馈线系统等多种实施模式, 以及利用现有UHF天线来多工使用等。另外, 一般机房要求有两种介质接入模式:光纤接入、数字微波。在接入时需要仔细的对新增数字电视发射机的位置及周边情况考察, 对各线缆的布置路由进行确认。然后根据发射机的安装尺寸, 以及布置要求等进行确切的位置选择, 同时要考虑到承重问题。

最后, 要了解机房的总面积布置图及相关资料, 包括进线窗口, 主馈电缆及信号源电缆的布置路由, 机房空调设备的制冷量、防尘措施等资料。

2.3 地面数字电视接收子系统

主要包括接收天线、存储软件、接收机和显示屏等。

3 地面数字电视系统的安装方法

3.1 前端设备的安装

首先, 根据规划好的方案及图纸进行安装, 在规划时尽量的缩短设备之间的距离及连接线。明确区分开每个频点的设备, 方便后期的维护与问题查找处理。其次, 每个标准机柜上的L条与支架安装要保持一致, 并需要保留有一定的空间来排线及安装电源插排, 连接机柜的接地线以及设备的接地线、电源线。连接ASI线及卫星信号线, 测量交换机与设备之间的距离并做好网线。最后, 设置设备的IP地址, 并安装软、件进行调试。

3.2 发射设备的安装

在实际的安装过程中, 免不了要搬动主要设备, 在搬动时保要护好功放、地面数字电视广播激励器及连接头等设备、零件。之后按照各个部件的标准安装方法逐步进行安装, 把所有连接线对称、整齐。最后连接好电源线, 测试电源电压是否正常, 火线、零线和地线时要注意接正确。

4 发射天线与馈线的安装调试

首先, 天线在安装前应仔细检查有无变形的情况, 偶极子面包板天线应根据天线板的标示及馈线的长短情况进行正确安装。其次, 注意发射天线的频率带宽与输入的接头型号, 并且注意全向缝隙天线安装要垂直于地面, 若存在倾斜角, 会使覆盖场形畸变。最后, 规范安装馈线, 固定牢固, 按照规划图由上到下的进行施工。在馈线安装完毕后, 要干燥空气, 且气压保持在29k Pa

5 结语

地面数字电视的传输方式具有较强的抗干扰能力, 在一般的室内条件下即可接收, 并且节目的传输质量较好、建设与维护的成本也较低。近年来, 随着电视广播技术的发展与更新, 数字电视普及的条件也已完备, 各地的运营商也经过多次系统部署, 积累了较为成熟的经验, 未来地面数字电视系统将会在国内实现大范围、大面积的覆盖, 更好地促进公共文化服务的建设。

参考文献

[1]聂克庆.关于地面数字电视系统的整体技术架构浅析[J].有线电视技术, 2014 (7) .

[2]李明雨.地面数字电视离的发展[J].民营科技, 2016 (5) .

[3]梁春, 黄振华.试析我国地面数字电视发展中的若干问题[J].数字技术与应用, 2011 (9) .

[4]王兴光, 程美玲.数字电视技术及维修入门[M].合肥:安徽科学技术出版社, 2009.

地面资料查询系统研究 篇2

关键词：主煤流 控制 研究 应用

1 概述

煤矿胶带机集控系统运行安全可靠与否直接影响矿井的经济效益。为提高系统的可靠性和安全性，实施集中监控，实现系统的综合保护和集中监控，是十分必要的。该系统可实现提高生产效率、降低事故率，减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。

2 集中控制系统研究目的及意义

平煤股份五矿地面生产系统主要包括新系统、老系统和返煤系统三大部分。生产系统有两个配电盘，配电盘从上世纪六十年代开始投入使用，至今已使用了五十多年，由于配电系统在使用过程中不断改动，使系统的可维护性非常差，而且，随着设备老化程度的加剧，设备运行的未知故障也在不断增加。另外，配电设备简陋，没有充分的保护措施，存在一定的安全隐患和设备隐患。

目前，两个配电室分别有一个操作台，每个设备配有一个就地操作装置，所有设备通过打铃信号开停设备，设备之间无电气闭锁关系。使得现场工作人员劳动强度大，设备运行效率低。由于现场噪音比较大，某些情况下，可能打铃信号和电话铃声无法听清，容易造成误操作。为了解决上述问题，提高平煤股份五矿地面生产系统的安全可靠性和自动化水平，对该系统实施升级改造是非常必要的。

3 设计集中控制方案遵循的原则

①信息丰富、操作灵活、维护简便。②可靠、实用、使系统具有足够的扩展功能。③无条件地满足生产系统工艺流程的要求。④减人提效、节能降耗。⑤现场接线简洁明了、最大限度地减少现场安装工作量。⑥在满足工艺要求前提下减少设备及工程投资。

4 设计集中控制方案包括的主要内容

①低压配电系统。②集中控制系统。③厂区通话系统。④工业电视监控系统。

5 集控系统达到的技术要求

①本集中控制系统，配置PLC控制柜三面，新老煤流系统分别由一面控制柜来控制，集控室内一些相关的电器设备由一个控制柜来管理。PLC控制柜主要有西门子S7-300系列PLC、电源模块、通信模块、继电器等组成。②系统预留Profibus、工业以太网通信接口，便于扩展。 系统预留20%左右的开关量和模拟量输入输出点，以备后期系统扩展。③在集控室配置集控操作台和两台控制计算机（配两台22寸液晶显示器），一台主控，另一台备用。新老两系统在同一台计算机屏幕上操作控制。④在现场安装适当数量的就地控制箱，用于设备的控制方式选择、就地开停、状态显示、打铃灯操作。⑤为皮带配备堆煤、拉绳、跑偏、打滑四种保护传感器；PLC 控制柜和控制计算机采用专用通信电缆连接。

6 集控系统的监控功能及特点

①本系统分两种控制方式：就地控制和集中控制，并以集中控制为主。就地控制时可以对设备进行无闭锁启停，一般在设备检修试车时使用；设备处于集控状态下，调度员可以对设备有无闭锁的开停，现场工作人员可对设备进行停车操作。②按工艺流程启动设备时，系统可以顺煤流起车也可以逆煤流停车，流程停车时按顺煤流停车。③皮带配备打滑、跑偏、堆煤，沿线急停等保护装置，并按现场要求报警或停车。调度员能准确的区分出各种保护动作的类型及其位置，并及时的做出处理决定。④任何控制方式下，就地箱的停车按钮都可以停止该设备。煤流沿线设启车预告、事故报警信号（电铃）。⑤当系统按工艺流程运行的过程中，如果有设备由于各种原因停车，系统会发出报警信号，相应的设备有报警灯及警铃。⑥每个设备设禁起开关，禁起有效时，相应流程和设备将不能启动。系统按工艺流程运行时，一旦有设备故障报警，该设备及逆煤流设备急停。⑦计算机显示屏上可以显示与生产有关的设备运行状况和参数，显示有模拟图和数据表格两种形式。对设备的运行记录、调度员的操作记录、以及各种保护的动作记录等都能进行查询。⑧该系统配备一个程控交换机、一部普通话机和16套抗噪话站。调度员能通过该系统对全厂区喊话，也可以单独与某一话站进行通话。⑨本集控系统再配有16台彩色摄像机和2台全方位摄像机，把输送系统重要部位的图像通过光缆实时的传到地面集控室。

7 结束语

该系统2013年7月在平煤股份五矿投入使用，被控对象地面煤楼新、老两个运输系统的10部胶带机、2台滚轴筛、2台给煤机。由于实现了集中自动控制，撤消了井下胶带机司机（保留巡检工，共减少了32名工人），胶带机运输能力从原来的450t/小时，提高到600t/小时，创造了可观的经济效益和社会效益。

通过使用主煤流集中控制系统，提高了地面储装运系统运行的可靠性，减少了系统的故障率，为提高生产，节约成本提供了条件，对于新设备在使用中的不足和问题将及时改进，使系统更加完善和合理。

参考文献：

[1]韩秀琪，杨晓辉，宋永宝.矿井皮带远程监控系统的设计与实现[J].煤矿综合自动化与机电技术，2012（11）.

[2]裴文良.CC-Link在煤矿胶带运输机集控系统中的应用[J].国内外机电一体化技术[J]，2004（05）.

[3]斐文良.PLC在煤矿胶带运输机集控系统中的应用[J].军民两用技术与产品，2003（09）.

作者简介：

地面资料查询系统研究 篇3

随着遥感技术在气象、灾害、地质勘探和军事上的广泛应用, 卫星地面系统的管理日趋复杂。随着卫星数量和应用需求的增多, 遥感卫星地面系统的规模在不断扩大, 担负的任务越来越重。卫星地面系统由多个分系统组成, 这些分系统负责管理不同的业务, 分系统之间需要信息交互与共享。可是由于这些应用系统相互独立运行, 使得它们之间无法进行充分的信息交流和共享, 导致了众多的信息被封闭在相互独立的应用系统中。在系统之间建立有效的流程管理, 即使它们之间建立起可供数据交流和应用沟通的平台, 构建跨系统、跨平台、跨部门的无缝隙连接。

1遥感卫星地面系统的流程管理

遥感卫星地面系统通过各种业务流程, 如跟踪任务的下发、图像的传输、与中继系统的信息交互、向需求部门提供产品和服务等流程, 来实现其日常业务运行, 这样一来, 地面系统会有大量动态的、分布式的业务需要处理。因此, 业务流程管理技术是优化业务流程、提高流程管理的灵活性、更好地整合地面系统内部和外部资源的技术。

目前, 遥感卫星地面系统的管理方式使得各分系统间的数据不能有效共享, 数据交互的实时性较差, 对于接口的变动修改较大, 给软件测试联调带来了很大的麻烦。随着地面系统担负起管理卫星的任务越来越重, 目前的管理方式已不能很好地适应未来的发展。

Web Service技术对于业务流程管理有着巨大的影响, Web Service是部署在Web上的软件组件或应用程序, 提供了特定的功能服务。拟采用基于Web Services的流程管理技术, 将各个分系统的应用集成起来, 使现有资源得到充分共享。

2Web Service技术

2.1Web服务概述

Web Service是一组分布于网络之上、具有松散耦合特性的可重用软件组件, 用户可以通过Internet标准协议对其进行访问和使用。Web Service具有以下特点:

① 跨平台和开放性。

Web Service采用了开放的标准来定义互操作消息, 这些标准对各种技术的加入都有很高的开放度, 也几乎被当前所有平台所支持;

② 松散耦合。

Web Service具有基于Internet的松散耦合特性, 这是因为使用XML描述其数据和接口, 使用HTTP发送请求和接收响应, 所以具有平台无关和对防火墙透明的特性, 可以在Internet这一完全异构的环境下, 将基于各种平台的应用以服务的形式松散地耦合在一起;

③ 封装性。

Web Service是一种可重用的软件组件, 从语义上将离散的软件功能封装起来, 服务的使用者并不需要了解服务提供者内部的业务逻辑、实现技术以及平台;

④ 可编程性。

Web Service与网站和桌面应用程序不同, 它面向的是开发人员而不是最终用户, 对外提供的是调用接口而不是用户界面, 软件开发人员通过接口获得数据, 集成到自己的应用中。

2.2Web Service体系架构

Web Services是面向对象的技术架构, 支持它的技术有:简单对象访问协议 (Simple Object Access Protocol, SOAP) 、Web Services描述语言 (Web Services Description Language, WSDL) 、通用描述发现和集成协议 (Universal Description, Discovery, and Integration, UDDI) 。Web服务体系结构基于3种角色 (服务提供者、服务注册中心和服务请求者) 之间的交互。交互涉及发布、发现和绑定操作。这些角色和操作一起作用于Web服务构件、Web服务软件模块及其描述。服务提供者定义Web服务的服务描述并把它发布到服务请求者或服务注册中心, 服务请求者使用查找操作来从本地或服务注册中心检索服务描述, 然后使用服务描述与服务提供者进行绑定并调用Web服务实现或同它交互。服务提供者和服务请求者角色是逻辑结构, 因而服务可以表现2种特性。图1给出了这些操作、提供这些操作的组件及它们之间的交互。

Web服务体系结构中的角色包括:

① 服务提供者。

托管访问服务的平台;

② 服务请求者。

寻找并调用服务, 或启动与服务的交互的应用程序。服务请求者角色可以由浏览器来担当, 由人或无用户界面的程序 (例如, 另外一个 Web 服务) 来控制它;

③ 服务注册中心。

这是可搜索的服务描述注册中心, 服务提供者在此发布他们的服务描述。

对于利用 Web 服务的应用程序, 必须发生以下3个行为:发布服务描述、查询或查找。

服务描述以及根据服务描述绑定或调用服务。这些行为可以单次或反复出现, 具体如下:

① 发布。

为了使服务可访问, 需要发布服务描述, 以使服务请求者可以查找它;

② 发现。

在查找操作中, 服务请求者直接检索服务描述或在服务注册中心查询所要求的服务类型;

③ 绑定。

最后一步调用服务。在绑定操作中, 服务请求者使用服务描述中的绑定细节来定位、联系和调用服务, 从而在运行时调用或启动与服务的交互。

要以一种可互操作的方式执行发布、发现和绑定这3个操作, 必须有一个包含每一层标准的Web服务协议栈。图2给出了一个概念性的Web服务协议栈, 上面的几层建立在下面几层提供的功能之上。右侧表示在协议栈中每一层必须满足的需求, 左侧文本表示协议栈的每层所应用的标准技术。

Web服务协议栈的基础是网络层。Web服务被服务请求者调用, 必须是通过网络访问, HTTP凭借其普遍性, 成为了因特网可用的Web服务真正的标准网络协议。第2层是基于XML的消息传递, 它表示使用XML作为消息传递协议的基础, 选择 SOAP作为XML消息传递协议。服务描述层是描述文档的一个协议栈, WSDL是基于 XML 的服务描述的真正标准, 是支持可互操作的Web服务所需的最小标准服务描述, WSDL定义了服务交互的接口和结构, 指定业务环境、服务质量和服务之间的关系。

3基于Web Service的地面系统流程管理

随着地面系统规模的不断扩大, 系统间的数据交互逐渐增多, 接口管理变得更加复杂, 而目前数据交互方式配置繁琐、灵活性较差的特点很难满足地面系统日益增多的需求。随着技术的发展, 遥感卫星地面系统作为复杂系统, 其整合体系从理念上逐步从“面向接口”向“面向服务”过渡。通过以上的分析可以看出, 采用Web Service技术可以很好地实现遥感卫星地面系统各应用系统间流程管理集成应用, 能够增加系统间的互操作性、松耦合性, 增加系统间获取数据的主动性与灵活性, 减少了数据的冗余存储, 简化了接口的交互方式, 具备灵活的扩展能力, 支持随需应变的动态业务需求, 使得地面系统作为一个复杂系统, 能够具有更广泛的数据交互能力、更弹性的应用模式和更强的适应性。

具体实现方案如图3所示。

需要发布服务的指挥控制分系统, 用XML语言撰写WSDL文件对其进行描述, 并将此WSDL发布到UDDI上进行注册, 其他分系统可以根据需要到UDDI上查找需要的WSDL, 生成一个相应的SOAP消息嵌入到HTTP中提出请求, 指挥控制系统根据Web请求给出响应。

指挥控制分系统与其他分系统之间进行数据交互时, 都是通过调用对方的Web Service接口来完成。根据业务流程需求, 将跨分系统之间的数据交互分为基于工作流和基于非工作流2种方式。

3.1基于工作流的数据交互

当指挥控制分系统制定遥感跟踪接收任务完毕, 发送消息通知跟踪接收站1, 跟踪接收站1向指挥控制分系统发送数据请求, 指挥控制分系统根据请求将遥感跟踪接收任务返回给跟踪接收站1。跟踪接收站1收到数据并处理后存储到本地系统的数据库中, 这些数据将作为地面站跟踪接收卫星任务的依据。对于其他地面接收站也是同样的工作方式。

3.2基于非工作流的数据共享

对于非工作流的机制, 即各分系统之间的数据共享, 可以通过各分系统提供标准的Web Service, 使得其他系统根据Web Service接口以及设置的各级用户权限, 主动访问并获取数据, 在此基础上, 利用获取的数据, 可以进一步开发自己的应用。这样使得各分系统的数据能够充分开放和共享, 充分提高数据的利用率, 使得遥感数据发挥其最大效益。

采用Web Service技术, 使得遥感卫星地面系统各分系统之间可以实现跨平台、跨地域的访问。通过这样一个数据交互平台, 实现遥感卫星数据的交互与共享。

4结束语

随着遥感卫星地面系统的不断发展, 有效、实时地进行数据交互, 最大限度地共享已有的信息资源, 将是发展的目标。相对于传统的业务流程管理系统, 基于Web Service的交互接口具有良好的互操作性和灵活的交互机制, 基于Web Service的技术实现遥感卫星地面系统的流程管理应用集成解决方案, 可以有效地解决遥感卫星地面系统内部或与其他外系统间的流程应用的整合和优化, 构建复杂的业务流程, 极大地提高遥感卫星地面系统的运行效率。

摘要：随着遥感卫星地面系统的规模不断扩大, 传统的业务流程管理在协同性和灵活性等方面已不能适应发展的需要。通过对目前流程管理技术优缺点的分析, 以及Web Service技术体系架构的研究, 提出了Web Service技术在遥感卫星地面系统流程管理中的应用方案, 可以有效地解决跨系统、跨平台的无缝联接, 将各个分系统的应用和数据集成起来。

关键词：Web Service,遥感卫星,流程管理,数据交互

参考文献

[1]柳秋玲.基于Web服务的业务流程管理集成应用研究[J].情报杂志, 2007 (1) :51-52.

地面运输系统可行性研究及应用 篇4

1技术整改方案

为了解决矿地面运输系统运输能力的不足, 在本着先进、适用, 既要着眼当前, 又要考虑长远发展, 笔者提出改造方案:一种是加大胶带宽度, 另一种是提高运行速度。

2技术整改方案比较

1) 方案1:带速不变, 胶带加宽, 即胶带由800 mm变为1 000 mm。

2) 方案2:带速提高, 胶带宽度不变, 即对皮带机头的减速器改变速比。

3) 方案3:提高带速, 由2 m/s增到2.5 m/s, 增加胶带宽度由800 mm变为1 000 mm, 提高运输量由250 t/h增加到600 t/h。

方案1存在的问题是需对原有的机头、机尾和中间架全部进行拆除改造, 且运输量增加不太明显, 即由原来的250 t/h增加到368 t/h, 工作量加大。

方案2存在的问题是由于巷道坡度大, 增加带速后煤料易下滑, 增加了托辊的磨损程度, 同时由于现有设备老化, 性能差, 会经常出现故障, 影响生产正常运行, 且运输量只能由原来的250 t/h增加到289 t/h。

方案3存在的问题是虽然能提高运输量, 满足生产要求, 但一次性投资较多。

该矿经过论证及经济型, 可行性比较、考虑到长远发展, 计划采纳第3种方案进行技术改造。

3方案的实施

1号捡矸平皮带机, 由带宽1 000 mm变为1 200 mm;带速1.25 m/s保持不变, 运量由368 t/h增加到600 t/h。

2号皮带机由带宽800 mm变为1 000 mm, 带速由2 m/s增到2.5 m/s, 运输量由250 t/h增加到600 t/h。

3号捡矸平选皮带机, 由带宽1 000 mm变为1 200 mm, 带速由1.25m/s保持不变, 运输量由250 t/h增加到600 t/h。

4号皮带机, 由带宽800 mm变为1 000 mm, 带速由2 m/s增到2.5 m/s, 运输量由250 t/h增加到600 t/h。

5号皮带机、6号皮带机、7号皮带机与4号皮带机相同。振动筛由处理量80~240 t/h变为220~910 t/h。给煤机由型号K3变为K4变为K5, 处理量由75~330 t/h变为132~590 t/h变为1 200 t/h。

另外在1号平皮带机机尾处增加一部带宽1 000 mm的桁架皮带机, 当前面的皮带机发生故障时, 直接将煤输送到煤场。在5号皮带机机头下方增加一部带宽1 000 mm的短皮带机, 当筒仓满时直接卸煤到煤场[1]。

笔者对地面运输系统共进行了2次大改造, 第一次改造后满足了年产75万t的能力, 运输能力达到250 t/h, 使用传动方式是电机带动减速器把动力传递给传动滚筒带动皮带机运转, 靠改变减速器的传动比来实现胶带速度的提速, 达到增大运输能力的目的;第二次改造后, 满足年产90万t的能力, 运输能力达到600 t/h, 使用传动方式是电机带动电动滚筒把动力传递给传动滚筒带动皮带机运转, 电动滚筒根据带速的变更, 通过计算也做相应调整, 来达到提速, 实现运输能力的提升。

4改造后的效果

皮带提速加宽后, 运输能力得到了满足, 解决了运输环节的瓶颈问题, 具体可表现在运输系统的能力匹配, 系统运行安全稳定可靠, 减少了大倾角皮带机的频繁启动, 满足了企业当前及今后长远的发展, 增加了企业的经济效益。

参考文献

地面资料查询系统研究 篇5

当前我国铁路信号维修体系主要是铁路局、电务局、车间与维修工区等组成的,对于信号设备的日常维修成为了铁路信号设备维修技术的标准与要求。铁路列控设备与现有的线路信号设备之间存在着较大的结构性差距与功能性差距,因此传统的铁路列控系统维修系统已经无法满足目前铁路列控系统的维修要求了。随着近些年来计算机网络技术的不断发展,有关的计算机管理系统在铁路列控系统中的应用极大地提高了铁路信号设备的管理质量,使得整个设备维修工作实现了系统化的整合和提升。

1铁路列控系统地面设备简述

铁路列控系统是在轨道应答器传输列车运行的许可信息的前提下,采取目标距离模式来监控列车安全运行的控制系统。下面笔者就简单对铁路列控系统地面设备进行介绍。

1.1应答器

主要分为无源应答器和有源应答器这两种,前者是储存一些固定的信息,从而实现列车定位校对核准功能,从而为列车提供更加准确的位置信息。而后者则是除了具备无源应答器功能之外,对列车提供相关进路线路参数数据以及一些临时限速的数据。

1.2轨旁电子单元

轨旁电子单元主要是发送进路的数据以及临时限速数据,周期性地接收由TCC设备传送过来的报文,并且发送到应答器上。LEU与TCC设备经过串行的方式进行连接,把TCC设备中的报文持续不断地发送到应答器中,使得车载设备能够发送可变的信息。

1.3ZPW—2000系列轨道电路

ZPW—2000系列轨道电路是用来检测各个线路的占用状况,将列车运行与信号显示等进行连接,也就是由ZPW—2000系列轨道电路向列车传送有关行车的数据。

1.4列控系统

列控系统设备经过车站联锁所得到的进路信息、轨道电路占用信息、区间方向控制信息等,经过轨道编码接口来有效地控制地面各个轨道电路的频率发送,并且把连续性的数据传送到列车车载设备当中。TCC设备按照相关临时限速数据以及车站联锁的进路数据,选择有关的报文,同时借助应答器把其发送到列控车载设备中。车站间的TCC设备借助安全传送的通道来完成车站间安全数据的输送与区间运行方向电路的控制与管理功能,从而向车站发出允许条件。

1.5无限闭塞中心

依据列车的具体情况,包括轨道占用状况、进路状况、临时限速命令等数据信息,会产生具有针对性的列车移动授权信息,并且经过无限通信技术传送到车载的子系统中,确保其控制范围内列车的行车安全。

2铁路列控系统地面设备维修系统研究

2.1铁路列控系统地面设备维修系统概述

铁路列控系统地面设备维修系统主要是基于“可预防”的理念进行设计的,通过人工智能来实现地面设备的故障查询、运行情况预测以及对列车运行情况进行综合评价。这样能够对那些点多线长的铁路维修、尤其是小站无人值守的状况进行改善,是一种经济、有效的解决方式。

2.1.1设备故障可预防

相关的工作人员可以通过集中检测铁路列控系统地面设备维修系统,了解列车行车的具体记录以及其他设备运行的状况,从而进行有效的跟踪分析,进一步发现设备发生变化的规律与趋势,从而更好地为预防各种设备故障,减少不必要的设备维修工作。

2.1.2提高故障处理率

按照专业人员所提供的故障检测结果以及诊断所形成的知识库,通过助理机,根据当时地面设备出现的故障现象,从而进行精准的推断,对各种故障进行准确的定位和检测,使得相关的设备维修人员能够加快故障诊断效率。

要知道铁路列控系统地面设备维修系统中各个模块功能是相互独立开来的,不过之间又是相互关联的,能够更好地实现信息数据的共享利用。

2.2功能介绍

2.2.1系统主界面

系统的主界面是被用户用于登陆并选择操作的界面。在主界面上,有标题、工具按钮、各功能模块选择窗口等项目。在选择窗口中随意点击一个模块进行到操作界面中,其他模块的操作方式也是相同的。

2.2.2系统设备管理子系统

铁路列控系统地面设备维修系统子系统是为用户提供直接简单的操作方式对设备进行查询和统计等功能。

(1)基本信息管理模块。设备基本信息管理模块主要是对设备进行日常维修维护内容、集中检查维修内容、相关数据等进行浏览和编辑功能。(2)台帐管理模块。通过台帐可以全面掌握设备数量以及相关的增减情况,而各种设备的变化可以直接从设备查询中进行查看。在这个模块中还能够完成台帐编制信息的维护以及有关帐套转结处理的操作等。(3)查询模块。对各种地面设备进行具体的信息查询,例如地面设备厂家信息查询、各种设备综合查询以及其他查询,能够使有关维修人员对整个线路的地面设备进行掌握和了解。

2.2.3设备实时故障信息查看

在这个模块中可以对地面设备的故障信息进行实时的查看,更好地指导维修人员进行维护维修,从而进一步提高设备的管理水平。

2.3铁路列控系统地面设备维修系统特点

首先,整个系统具有开放性,也就是操作系统之间、各种应用软件之间具有较好的兼容。其次是具有实用性,也就是铁路列控系统地面设备维修系统具有较好的应用基础,是可行、可靠的。第三,系统具有可扩展性,在很长一段时间能够适应信息网络系统的发展。

2.4维修维护业务

2.4.1维修维护方式

为了提高地面设备的维修质量,对于设备的维修维护采取日常维护与集中检查维修的方式,也就是“值检分开”模式。工区分为实施日常维护的信号工区与集中检查维修工作的集中工区。其中集中检查维修工作采取天窗修的手段,只要影响行车的检查维修项目,都应该纳入天窗时间当中,若是出现影响行车安全的设备隐患时,务必要按照相关规定办理停用的手续,对地面设备进行维修。集中检查维修以及地面设备的巡视和检查务必要在天窗时间中进行,切不可利用行车时间作业。通过具有双套冗余配置的电子设备进行故障检查维修,实现完善的检测设备手段。

2.4.2维修内容与人员安排

(1)LEU日常维护。对于轨旁电子单元进行检查、清扫,各个部分连线、接插件以及螺丝检查,一般一个月一次。还有一年一次对备用板进行试验。(2)ZPW—2000系列轨道电路日常维护。检查发送器和接收器工作状态指示灯是否正常;端子接触是否良好,配线是否正确、无破损或者混线,地面设备是否有过热现象等。(3)应答器日常维护。检查站内应答器安装状况是否良好;组成是否完整、安装位置是否符合有关的标准和要求;应答器表面是否有覆盖物如粉尘、石块、金属件等。(4)TCC日常维护。检查电源是否有自动报警;各个电源的电压和电流是否正常;检查各个驱动单元中没对卡中是否插好;风扇运转是否正常、通风是否良好;轨道电路通信接口每两块卡之间是否冗余、是否插好检查备用卡等。(5)无线闭塞中心日常维护。每个季度对接口服务器进行主备系倒换,接口重启主系计算机;检查铁路列控系统地面设备维修系统显示、切换是否正常;是否出现黑屏、不正常等情况;检查柜内交换机工作指示灯是否正常运行。

3结束语

伴随着铁路行业的迅速发展,地面设备维修维护部门务必要在组织结构、管理方式与手段、维护维修系统等方面加大力度进行优化和提升。建立和运用铁路列控系统地面设备维修系统,能够更好地提高维护维修的管理水平与质量,具有相当重要的现实意义和价值。本篇文章中提到的铁路列控系统地面设备维修系统能够更多考虑需求的变化,从而提供更多的应对变化的手段,保证维修设备的便利性,降低铁路列控系统地面设备维修成本,为设备维修单位中发挥出越来越大的作用。

参考文献

安徽省地面数字电视系统技术研究 篇6

0 引言

地面数字电视系统是基于数字电视技术, 通过无线发射的方式将数字电视信号送到千家万户。接收用户只需通过数字机顶盒即可收看数字电视节目。与传统模拟无线电视相比, 数字电视图像和声音质量高, 信号稳定干扰少。本项目充分利用安徽广电系统相关单位的无线发射资源和传输网络, 将原广播电视模拟发射数字化, 构建技术先进的AVS+和DTMB双国标地面数字覆盖网。本项目提高了我省广播电视公共服务能力, 彻底满足了有线电视未覆盖的我省乡村居民收看优质电视节目的需求。

1 系统框架

如图1所示, 整个地数系统由总前端、传输网络、分前端、发射端和用户端组成。总前端通过多种渠道接收信号源, 进行数字编码和复用, 形成多个TS节目流 (每个TS流含10套电视节目) , 经过传输网络送到各个发射点, 各个发射点将接收到的总前端TS流和本地节目再复用后经过调制通过发射机发射, 各地用户可通过接收天线和机顶盒收看电视节目。通过各发射点覆盖全省, 采用多频网架构, 各地接收的频点不一样。

2 总前端系统

总前端系统由信源编码复用部分、BOSS部分、EPG部分组成和监测部分组成。

2.1 信号源部分

如图2所示, 地数总前端信号源来自两部分:一部分取自卫星信号, 分别接收中星6A、中星6B垂直和水平极化的电视节目;另一部分取自安徽省电视台播出部送来的省台节目。其中, 卫星接收和本地节目接收分主备, 通过切换和分配分别送至主备卫星接收机组。

卫星接收机选用哈雷7100卫星接收机, 每台四通道。卫星接收机将卫星接收的RF信号和本地送来的ASI信号, 以组播SPTS的方式进行IP封装, 送至后一级节目池主备交换机。所有规划的节目均在这一级主备交换机中, 供后一级调用。

2.2 编码部分

项目规划的所有节目都采用国标AVS+标准进行压缩编码, 每个节目压缩码率1.9Mbps。

AVS+是我国自主创新的视频编码技术, 具有很高的编码效率, 与同类国际标准H.264/AVC编码效率相当。用AVS+标准作为广播电视的视频编码, 即可解决频道资源问题同时又支持了民族产业的发展[1]。

编码器采用柯维新的AVS+编码器, 每台可编码4套节目, 编码器将所有电视节目进行AVS+编码后, 以组播SPTS的方式进行IP封装, 送至后一级交换机组, 即编码后的所有节目均在这一级主备交换机中, 供后一级调用。

2.3 复用部分

复用器选用哈雷9000系复用器, 分主备两台, 平行输出, 统一网管配置。

复用器将所有节目按10套节目一个TS流进行复用, 并同时将BOSS信息和EPG信息复用进TS流, 最后以ASI和光IP的信号格式送至传输网。

2.4 监测部分

监控系统在结构上分为省总前端和若干分前端分布式监测系统。

2.4.1 码流分析子系统

具备RFC 4445 MDI指标和TR101 290三级实时监测, 可满足基于IP信号的数字电视前端机房的信号质量监测需求。

对TS流进行TR101 290码流三级错误实时监测:包括第一等级的同步丢失错误、同步字节错误、PAT错误、连续计数错误、PMT错误及设置PID错误;第二等级的传输错误、CRC错误、PCR间隔错误、PCR精度错误、PTS错误及CAT错误;第三等级的NIT错误、SI重复率错误、缓冲器错误、非指定PID错误、SDT错误、EIT错误、RST错误、TDT错误、空缓冲区错误及数据延迟错误。每一项参数都具备错误个数的统计功能, 并且能够对其是否作为报警条件以及报警的时间间隔等进行设置。

PSI/SI信息:系统提供了当前TS流的PSI/SI的重要信息, 它主要完成了MPEG2定义中的PSI和DVB所定义的SI树图的显示和即时刷新功能;

PCR时钟抖动分析:系统提供当前TS流的PCR_PID的重要信息包括 (PCR精度统计、PCR间隔统计) , 用柱状图表示统计的次数, 用户可以选择重新统计实时监看统计情况;

PID带宽监测分析:实时监测复用节目的内容以及所占用的带宽, 包括码流总带宽和每个视音频PID的带宽。可以监测PID间隔的状态, 可以屏蔽不监测的PID。

2.4.2 多画面监测子系统

多画面监测子系统完成各环节的内容监测, 计划采用10块大屏, 其中4块大屏内容为ASI和IP二选一切换器输出节目, 可以轮询、点播方式任意组合查看主备路节目。画面分割可以任意内容、任意配置, 单屏画面分割至少为40套节目。可以查看各个频道的实时音视频, 支持单画面、多画面以及单画面轮播, 具备指定节目的音频输出。

此系统既能美观、直观地显示所有播出频道的视频画面, 又能够及时发现各种播出故障。如视频丢失:节目流中该视频PID丢失, 报警延时时间可调;视频静帧:视频图像表现形式为画面定格, 报警延时时间可调;视频黑场:视频图像显示黑场, 报警延时时间可调;视频彩条:视频图像显示彩条, 报警延时时间可调;音频丢失:节目音频丢失, 报警延时时间可调;音频音量过高、过低, 节目音频的音量高于或者低于既定门限, 默认高限、低限可调;以及台标丢失等播出故障都能够及时发现及解决。

任何一个电视频道画面可以放大到全屏, 同时监听此频道声音;支持高标清节目显示;对于所有屏幕上显示的节目, 在不调整线路情况下, 频道的位置及大小可任意调整。具备自定义显示摸板功能, 提供多种信息提示, 自定义设置通道显示, 以OSD方式显示节目信息 (节目名称等) ;

提供彩色音频VU表, 双声道音频显示, 以叠加在画面边缘实时变化的彩色音量柱来指示音量的大小, 实现任意一路音频输出, 具备无伴音报警;

服务器具备全程24小时录像功能, 具备触发录像功能, 录像内容同时包含故障时段前后30s。数字监测系统支持TS码流录像, 码流转储MP4/H.264等格式。分辨率支持704×576以上, 录像码率可调;

具备色彩格式异常监测功能:可以对码流中的视频内容的色彩格式是4:2:0还是4:2:2进行分析和监测, 当发现内容色彩格式发生变化时, 进行报警, 判断编码器工作是否正常, 进行故障定位。支持用户对报警信息和报警规则自定义。

以上所有环节的报警信息通过电视墙告警区闪动、声音、电脑终端等及时告知总前端和分前端的值班人员。

2.4.3 告警子系统

对“码流分析子系统”中的告警信息以上屏幕墙、电脑终端、声光报警通知值班人员, 告警信息可以进行屏蔽、确认、修改级别、删除等配置操作, 对历史告警提供查询, 对异态节目的告警数据保存在一年以上。

对“多画面监测子系统”中的内容告警信息自动弹出、集中显示在大屏中, 可支持视频画面、标题栏、OSD、报警节目数等多种实时报警展现方式。当接收到报警信息时, 软件应可按照设定的画面切换逻辑, 将故障节目画面显示到对应的窗口上, 同时以视频叠加OSD、标题栏闪烁方式、电脑终端、声光报警信息, 提示机房工作人员进行故障处理。

系统可集中显示至少32路故障节目画面集中到一块或两块屏幕上显示。在没有故障节目时, 系统应可按照机房工作人员预设的逻辑进行画面轮巡, 可以定义图片、模拟时钟、数字时钟显示;机房各个环节的画面应可调度到一个屏幕上显示, 可实现重点节目实时固定窗口显示、普通节目轮巡显示。可根据故障节目的数目, 按照设定的方式自动调整画面布局, 无故障节目时可显示指定的重点节目。支持画面布局自动调整、非画面布局自动调整两种模式。可支持MPEG-2、AVS、AVS+的高标清视频解码显示;采用高效的自适应去隔行算法, 有效去除锯齿现象, 呈现精细的显示效果。

3 传输网系统

如图3所示, 地数总前端信号通过传输网送到分前端, 采用数字微波与租用运营商双路由方案。其中总前端复用输出的ASI节目信号分配后通过三路由送至省微波站, 两路主备光缆路由传输, 一路小微波路由传输, 三路由信号经过省微波站选择后通过省微波传输网送至各分前端。另外, 总前端输出的IP节目信号通过分配, 经过运营商千兆网络传输送至各分前端。

同时, 还租用运行商带宽建立IP维护网, 作为全网数字电视设备的设备管理、监控监测、远程加扰的支撑网, 省总前端与分前端以专线或VPN相连, 每个分前端采用4Mbps的带宽。

4 分前端系统

分前端系统分为信号接收再复用部分和调至发射两部分。

如图4所示, 分前端接收两路由信号, 一路由通过运营商千兆网络传输, 经过交换机送至复用器并和地方节目再复用后输出ASI信号送至发射机输入1, 另一路由通过省微波传输网传输, 通过接口适配输出ASI信号至发射机输入2, 发射机选择其中一路ASI信号经过激励调制后发射。

调制标准参照DTMB国标, 采用多载波模式五, 每个频点调制码率21.6Mbps。国标DTMB是以时域正交频分复用 (TDS-OFDM) 调制技术为核心, 其传输效率或频谱效率高, 抗多径干扰能力强, 信道估计性能良好, 非常适合地面数字电视的应用[2]。

5 结束语

目前, 该系统架构已经应用于安徽省地面数字电视项目。此系统运行以来, 系统设备稳定可靠、接收信号优质良好、电视节目收看清晰流畅, 极大的丰富了老百姓的日常生活。同时, 该系统对于计划或者即将建设地面数字系统的其它省市来说也有着很好的借鉴作用。

摘要：地面数字电视是无线电视从模拟到数字化发展的必然产物。本文首先介绍了安徽省地面数字电视系统的总体设计思路。然后, 分别详细介绍了总前端系统从信号源接收到编码复用的业务平台、基于微波网和运营商千兆网的传输网络平台、基于微波网和运营商千兆网的监测平台、分前端再复用和调制发射平台和分前端再复用和调制接收终端平台。整个系统核心是采用AVS+和DTMB双国标, 基于IP和组播技术搭建。

关键词：地面数字电视,AVS+,DTMB,IP,组播

参考文献

[1]GB 20600-2006, 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S].北京:中国标准出版社, 2006.

地面资料查询系统研究 篇7

1 数字电视单频网

数字电视单频网的英文简称是SFN, 即Single Frequency Network, 指的是让处于不同地点、有相同状态的数字发射机构成的覆盖网, 可以用同一频率, 在同一时间发射节目的数字信号, 从而做到对某一区域的信号的稳定覆盖。而传统的模拟电视采用的是多频网, 即MFN, Multiple Frequency Network, 它与单频网相比, 不管是从技术还是画质上都明显处于弱势[1]。

单频网的优势是, 在某一频道传输一套或多套电视节目的数字信号时, 可以避免频率资源的浪费, 数字信号可以覆盖整个区域, 使数字信号的传送的过程中不会被干扰信号影响, 提高传送质量。而单频网系统包括数个站点, 把其中一个站点作为主站, 其他站点为从站, 主站主要负责把节目信号输送到适配器里, 再插入MIP包, 把数字信号传输到网络, 多个从站的适配器分流接收数字信号, 在接受的过程中对信号进行处理, 使码流同步, 随后用COFDM调制电视信号, 最后发射。

运用单频网传送数字信号必须做到多个发射器在同一时间发射, 从而实现多方面的同步运作, 保证单频网各步骤顺利进行。

2 数字电视激励器

数字电视激励器是处理电视节目输入的方式之一, 它可以连接两类接口, 即ASI、SPI, 让信号实现多层传输, 同时, 让信号在常用的频率中进行变频[2]。

数字电视工作时, 激励器可以有效保证信号的传输质量, 并且, 数字电视激励器可以在多种环境中使用, 它可以运用计算机对系统初步设定的参数进行修改, 重新设置, 从而减少信号传输的误差。而控制信号的变频就需要用到信道编码。信道编码的主要工作是调整其电路, 处理结束后, 可以输出I/Q基带信号, 让接收器直接接受这一信号, 还可对错误的信息进行校正, 缩小信号传输的误差。此外, 数字电视激励器也可适当调整射频的大小, 进行输出。

在数字电视激励器使用的过程中还会借助其他工具, 比如宽带本振、单片机控制等, 宽带本振会可以让平衡调制器顺利运行, 为其提供所需的载波信号;单边机控制是利用IZC让多方面内容建立连接, 像是面板会在频率与功率的控制下播放影像与声音, 单频网与双频网显示的灯光颜色为黄色, 激励输出为绿色, 如果出现不同的故障则会用不同颜色深度的红色显示, 没有故障的话红灯是不会亮的。

3 统计复用器

数字电视把传统的电视信号变成数字信息后, 会在一个传输频道内传送不同节目的数字信号, 形成传输流, 这些传输流主要利用统计复用器收集信号的基本流, 然后再把基本流放到传输流中, 并对其做特殊的标记。运用统计复用器可以充分利用有限的资源, 优化整合[3]。

统计复用器利用公共信道的时间差异, 按照不同的需求分配资源, 即只对需要进行信息传送或是正在进行信息传送的终端给以时隙, 通过这种方式让全部的时隙都可以有效利用, 让传送信息的终端数多于时隙数, 提高利用率, 真正做到“复用”。

数字电视广播系统在节目播放的过程中, 要求必须使用节目复用器与传输流再复用器。首先, 工作人员会先用节目复用器对视频所需的各种数据进行处理, 让其符合国家规定的标准, 形成传输流, 接着在让传输流真正发出之前, 用传输流再复用器进行整合, 让多种传输流互相融合, 变成新的传输流。而数字电视系统因为存在解码、显示无法同步的情况, 所以必须用统计复用器中的校正功能, 实现两者的同步。

除以上三种核心技术外, 还会用到数字电视发射机。

数字电视发射机包括很多部分, 每部分都有不同的功能。其中, 激励器可以对外部的信道编码进行处理, 预防信号的失真, 并且要求同时备有两个激励器, 其中一个进行工作, 另一个则是准备状态, 一旦工作的激励器出现故障, 系统就会自动转换, 由另一个继续工作;切换驱动装置的功能是及时切换工作的激励器, 调整射频与天线, 放大功率等。另外, 还包括功分器与功合器, 前者要根据不同的传输渠道适当分配功率, 后者要对多种功率进行合成, 又因为发射机内部的电路模式为并联, 需要功放环形器把各部分组件连接起来。

结束语

现代科学技术的发展, 加快了数字技术的发展, 同时也让数字电视成为主要的发展趋势。数字电视技术的出现, 给传统电视技术造成了很大的冲击, 成为数字化信息技术不可或缺的一部分, 只有不断创新、研发新的数字电视核心技术, 才可以让数字电视应用更加广泛。

参考文献

[1]于成功.地面数字电视发射系统关键技术研究[J].黑龙江科技信息, 2015, 01:48.

[2]李雄.地面数字电视发射系统关键技术研究[J].电子世界, 2014, 16:126.

地面资料查询系统研究 篇8

油田结垢一般是指在油田水中具有很小溶解度的难溶或微溶性的盐类物质在储层、管线及站点设备中形成密实的垢层。油田开发一旦进入注水开发阶段, 结垢就是一个伴随始终的严重问题, 且结垢的类型主要以碳酸盐垢和硫酸盐垢为主。

1.1 水质分析

通过对姬塬油田不同层位地层水样的六项离子分析, 可以看出地层水具有成垢离子种类多、矿化度高、非均质性强的特点, 洛河层和延10层为Na SO4水型, 长3、长4+5、长6、长8为Ca Cl2水型。

1.2 水质配伍性分析

姬塬油田开采三叠系延长组长2、长4+5、长6、长8油层, 水质分析得出地层水为C a C l2水型, 洛河层注入水水型为Na SO4。

1.2.1 地层水与地层水配伍性试验

长8、长4+5与长6在50℃下的配伍性良好。表明地层水之间配伍性较好。

1.2.2 地层水与注入水

注入水与地层水做配伍性试验, 结垢量做多可达到900mg/l, 配伍性差, 是导致地面系统结垢的主要原因。

1.3 垢质分析

从11个垢样的X-衍射分析结果可以看出, 油井因开采的层位不同, 侏罗系油井以碳酸钙镁垢为主, 三叠系油井及集输站点以硫酸钡锶垢为主。

1.4 结垢机理分析

姬塬油田结垢类型以碳酸盐垢及硫酸盐钡锶垢分为主。

1.4.1 碳酸盐垢成垢机理

常温下, 碳酸钙溶度积为4.8×10-9, 溶解度为0.05g/L, 通过试验可以看出碳酸钙溶解度会随着温度的升高和CO2分压的降低而呈下降趋势。

姬塬油田碳酸盐垢主要受生产过程中二氧化碳分压减小、地面集输系统的加热导致二氧化碳的析出;采出液由地层到井筒再到地面压力的渐次降低使碳酸钙溶解度逐渐变小而形成, 主要以Ca CO3、Ca Mg (CO3) 2形式出现, 其成垢的化学反应式如下所示:

1.4.2 硫酸盐垢成垢机理

硫酸盐结垢发生的诱因是不相容注入水与地层水的混合作用, 姬塬油田注入水与地层水配伍性较差, 注入水中具有大量的SO42-结垢性阴离子, 存在较强的结垢趋势, 且地层水中含有丰富的C a2+、B a2+、Sr2+等成垢阳离子, 注入水与地层水混合, 极易生成硫酸盐垢。主要是有C a S O4、Ba SO4和Sr SO4, 以Ba SO4最为多见, 硫酸盐从水中的沉淀反应如下:

Ba SO4的化学溶度积Ksp最小, 首先生成Ba SO4;其次Sr SO4的Ksp远小于Ca SO4的Ksp, 易于生成Sr SO4, 而Ca SO4较难生成沉淀。

2 高效阻垢剂的筛选

2.1 阻垢剂室内评价

应用ICP (等离子发射光谱仪) 通过测试钡离子含量, 按照SY/T5673-1993《油田用防垢剂性能评定方法》, 对8种型号的阻垢剂的稳定性进行了室内评价, 试验表明ZG-558、TH-60、JHYHP (室内药剂) 、YS-201四种药剂在40ppm时对硫酸钡锶垢的阻垢率可达到50%以上。

针对ZG-558、TH-60两种防垢率大于80%的阻垢剂分别开展注入水与长6地层水混合中Ba SO4垢阻垢试验和注入水与长8地层水混合中Ba SO4垢阻垢试验。

试验表明TS-09、TH-60两种阻垢剂对垢都具有一定的阻垢效果, ZG-558的阻垢率明显优于TH-60, 对Ba SO4垢阻垢性更高。

2.2 阻垢剂现场评价

为加深药品评价, 确保使用有效果, 在油田原油集输增压站开展四种阻垢剂的现场投加试验, 试验证实阻垢剂ZG-558防垢效果较好。

3 地面系统清防垢体系的建立

3.1 引进管线清垢技术

针对集输管网结垢严重, 化学助剂清理及人工更换难度大费用高的问题, 引进管线清垢技术对加热炉盘管及井组集油管线开展清垢试验, 效果良好。

3.2 集输站点配套加药装置

在15座站点配套安装了单罐双泵加药装置, 在总机关汇管处投加阻垢剂进行防垢, 加药浓度50ppm, 防治效果较好, 结垢速率由5.5mm/a↘1.0mm/a。

3.3 地面清防垢体系的建立

根据姬塬油田结垢现状及结垢机理, 按照“先清后防、清防结合、以防为主”的思路开展站点及管线清防垢治理, 建立地面系统清防垢体系:已建站点利用管线清垢仪彻底清垢后, 通过油维改造配套加药装置投加阻垢剂防垢;新建站点产建直接配套加药装置投加阻垢剂;集油管线利用管线清垢仪清垢后投加阻垢剂。

4 取得认识

(1) 结垢机理:姬塬油田结垢类型以碳酸盐垢及硫酸盐钡锶垢为主, 碳酸盐垢主要因为压力、温度变化而生成, 硫酸盐钡锶垢主要是因为地层水与注水配伍性差而导致。

(2) 阻垢剂筛选:T H-607B、T S-09、YS201、ZG-558四种药剂相比ZG-558防垢效果较好, 投加三个月后, 结垢厚度仅0.1mm, 防垢率达到98%, 适用于姬塬油田。

(3) 物理法清垢工艺:管线清垢仪清垢彻底、速度快、处理效果理想, 清理长输管线优势明显, 解决了常规药品对钡锶垢清理难度大、结垢管线更换频繁的问题, 但该工艺适用要求高, 受站内管网变径及T型口影响, 不适用于站点管网使用。

(4) 姬塬油田按照“先清后防、清防结合、以防为主”的思路建立了地面清防垢体系, 已建站点利用管线清垢仪彻底清垢后, 通过油维改造配套加药装置, 新建站点直接配套加药装置, 集油管线利用管线清垢仪清垢后投加阻垢剂防垢, 有效解决了姬塬油田地面系统结垢严重的问题。

摘要：姬塬油田多层系开发, 地层水矿化度较高, 且注入水与地层水配伍性差, 随着姬塬油田开发进程加快, 地面集输系统结垢问题日见普遍且逐年突出, 给原油生产及现场管理带来了诸多困难, 为有效解决姬塬油田结垢严重的问题, 积极开展清防垢治理研究, 通过水质、垢型分析得出结垢机理, 针对结垢机理筛选出了适合姬塬油田使用的高效阻垢剂;地面系统通过试验多种物理法除垢工艺, 配套加药装置, 优化加药位置, 建立了地面清防垢体系, 有效解决了姬塬油田结垢地面系统结垢严重的问题。

关键词：碳酸盐垢,硫酸盐垢,阻垢剂,管线清垢仪

参考文献

[1]赵福麟.采油用剂[M].石油大学出版社, 2001.116-143