煤矿井下随钻测量系统无线传输技术研究

廉常军; 唐雄; 张万宝; 王映

doi:10.13436/j.mkjx.202604017

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4) : 95 -100. DOI: 10.13436/j.mkjx.202604017

煤矿井下随钻测量系统无线传输技术研究

廉常军, 唐雄, 张万宝, 王映

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摘要

针对煤矿井下随钻测量中钻井液脉冲传输技术存在的速率低、可靠性差、维护成本高等问题，设计并实现了一套基于电磁波传输的无线随钻测量系统。该系统采用FSK调制结合曼彻斯特编码的技术方案，井下发射单元以MSP430微控制器与AD9958直接数字频率合成器为核心，生成高稳定度的2FSK信号；通过高效率D类功放TPA3112D1与匹配调谐网络驱动天线实现有效辐射；地面接收单元采用多级信号处理架构，依次经由低噪声前置放大、有源滤波、工频陷波、程控增益放大与XR2211锁相环解调；最终由现场可编程门阵列（FPGA）完成数字滤波与曼彻斯特解码，并由MSP430F149实现数据整合与上传。经地面模拟实验验证，该系统在10 m传输距离、1.18 kHz工作频率下，接收端可获得2.6 V的有效信号，误码率低于10^-5，具备良好的工程应用前景。