鉆機(jī)mini參數(shù)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鉆機(jī)mini參數(shù)儀，其包括傳感器信號(hào)采集裝置、數(shù)字信號(hào)處理裝置以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)三個(gè)部分。傳感器信號(hào)采集裝置包括滾筒圈數(shù)傳感器、懸重傳感器、泵壓傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器等5個(gè)外接傳感器裝置，傳感器信號(hào)通過(guò)一個(gè)專用的16位AD采集芯片進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送往單片機(jī)，單片機(jī)的32位高性能CPU對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后得到8種鉆井參數(shù)并在OLED屏上實(shí)時(shí)顯示，各參數(shù)分別為懸重、鉆壓、立壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、井深、鉆頭位置和大鉤高度。本實(shí)用新型不但能夠記錄常用的鉆井參數(shù)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝及維護(hù)方便。
【專利說(shuō)明】鉆機(jī)mini參數(shù)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井設(shè)備鉆機(jī)工作參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示的裝置，尤其是一種鉆機(jī)mini參數(shù)儀。

【背景技術(shù)】
[0002]鉆井參數(shù)儀能夠記錄鉆井過(guò)程中的各種鉆井參數(shù)，對(duì)于優(yōu)快鉆井，降低及處理井下復(fù)雜，起著極其重要的作用。
[0003]目前現(xiàn)有的鉆井參數(shù)儀存在以下問題:
[0004]1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜:具有操作觸摸屏、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器、遠(yuǎn)端服務(wù)器、衛(wèi)星傳輸設(shè)備。
[0005]2、成本昂貴:
[0006]3、安裝及維護(hù)困難:傳感器數(shù)量多，接線復(fù)雜，不利于鉆井現(xiàn)場(chǎng)的頻繁搬家安裝的現(xiàn)狀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝及維護(hù)方便的鉆機(jī)mini參數(shù)儀。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型包括
[0009]傳感器信號(hào)采集裝置，其包括滾筒圈數(shù)傳感器、懸重傳感器、泵壓傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器，上述各傳感器分別安裝于鉆臺(tái)上；
[0010]數(shù)字信號(hào)處理裝置，其核心由32位的高性能單片機(jī)組成，所述傳感器信號(hào)采集裝置中各傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)專用的16位AD采集芯片轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后送往所述單片機(jī)，該單片機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行處理后得到常用的8種鉆井參數(shù)，分別為懸重、鉆壓、立壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、井深、鉆頭位置和大鉤高度，所述單片機(jī)在處理采集信號(hào)時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于其內(nèi)部的SD卡上，并可通過(guò)U盤拷貝、本地外接電腦和高速無(wú)線傳輸三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；以及
[0011]數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)，其包括位于鉆臺(tái)處的OLED顯示系統(tǒng)和位于技術(shù)員辦公室的電腦顯示系統(tǒng)，所述OLED顯示系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示所述8種鉆井參數(shù)，所述電腦顯示系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)顯示程序接收來(lái)自所述單片機(jī)無(wú)線模塊發(fā)射的無(wú)線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在電腦顯示器上。
[0012]所述上位機(jī)顯示程序能夠?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)通過(guò)曲線的方式顯示在電腦顯示器上。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的裝置體積小巧，傳感器數(shù)量少且都集中安裝于鉆臺(tái)上，數(shù)據(jù)的傳輸采用網(wǎng)線傳輸?shù)姆绞?，解決了現(xiàn)有鉆井參數(shù)儀存在的問題；另外本實(shí)用新型不但能夠記錄常用的鉆井參數(shù)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、安裝及維護(hù)方便。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型鉆機(jī)mini參數(shù)儀的模塊框圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型鉆機(jī)mini參數(shù)儀的電路板安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型鉆機(jī)mini參數(shù)儀鉆臺(tái)處的面板示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]參見圖1至圖3，本實(shí)用新型包括
[0018]傳感器信號(hào)采集裝置，其包括滾筒圈數(shù)傳感器、懸重傳感器、泵壓傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器，上述各傳感器分別安裝于鉆臺(tái)上；
[0019]數(shù)字信號(hào)處理裝置，其核心由32位的高性能單片機(jī)組成，所述傳感器信號(hào)采集裝置中各傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)專用的16位AD采集芯片轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后送往所述單片機(jī)，該單片機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行處理后得到常用的8種鉆井參數(shù)，分別為懸重、鉆壓、立壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、井深、鉆頭位置和大鉤高度，所述單片機(jī)在處理采集信號(hào)時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于其內(nèi)部的SD卡上，并可通過(guò)U盤拷貝、本地外接電腦和高速無(wú)線傳輸三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；以及
[0020]數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)，其包括位于鉆臺(tái)處的OLED顯示系統(tǒng)和位于技術(shù)員辦公室的電腦顯示系統(tǒng)，所述OLED顯示系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示所述8種鉆井參數(shù)，所述電腦顯示系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)顯示程序接收來(lái)自所述單片機(jī)無(wú)線模塊發(fā)射的無(wú)線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在電腦顯示器上。
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022]如圖1所示，鉆機(jī)mini參數(shù)儀由傳感器信號(hào)采集裝置、數(shù)字信號(hào)處理裝置以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)三個(gè)部分組成，其具體的實(shí)施方式如下所述:
[0023]鉆井參數(shù)采集裝置包括5個(gè)安裝于鉆臺(tái)面的外接傳感器，分別是滾筒圈數(shù)傳感器、懸重傳感器、泵壓傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器，安裝拆卸方便。各傳感器在參數(shù)儀電路板上的布置示意圖如圖2所示。
[0024]如圖2所示，上述5個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)專用的16位AD采集芯片轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后送往單片機(jī)。單片機(jī)的32位高性能CPU對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后得到8種鉆井參數(shù)并在OLED屏上實(shí)時(shí)顯示，各參數(shù)分別為懸重、鉆壓、立壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、井深、鉆頭位置和大鉤高度。各鉆井參數(shù)的采集和顯示更新頻率可以根據(jù)其重要性分別設(shè)置(如對(duì)于關(guān)鍵參數(shù)“懸重”及“鉆壓”的采集速率是每秒采集5次)。與此同時(shí)，單片機(jī)在處理采集信號(hào)時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于其內(nèi)部的SD卡上(數(shù)據(jù)已經(jīng)優(yōu)化，容量為SG的SD卡即可以存儲(chǔ)4年的數(shù)據(jù))，并可通過(guò)U盤拷貝、本地外接電腦和告訴無(wú)線傳輸三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
[0025]如圖3所示為鉆機(jī)mini參數(shù)儀鉆臺(tái)處的面板示意圖,包括OLED鉆井參數(shù)顯示屏，并設(shè)有設(shè)置、界面切換和參數(shù)保存觸屏鍵。
[0026]此外，通過(guò)安裝上位機(jī)顯示程序，可在技術(shù)員辦公室實(shí)時(shí)接收來(lái)自單片機(jī)無(wú)線模塊發(fā)射的無(wú)線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在電腦顯示器上。上位機(jī)顯示程序”可以按照用戶的要求接收來(lái)自鉆井參數(shù)采集處理裝置大批量的無(wú)線數(shù)據(jù)(無(wú)線傳輸速度達(dá)到達(dá)到60KBPS/S，24小時(shí)的數(shù)據(jù)不到2分鐘即可傳輸完畢)。
[0027]所述上位機(jī)顯示程序能夠?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)通過(guò)曲線的方式顯示在電腦顯示器上。通過(guò)電腦顯示系統(tǒng)用戶可以靈活的設(shè)置曲線的顏色、線型、種類；可以輕松的實(shí)現(xiàn)曲線的查詢、縮放、打??；并可以在曲線上添加標(biāo)注信息。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這些實(shí)施例都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆機(jī)mini參數(shù)儀,其特征在于:包括 傳感器信號(hào)采集裝置，其包括滾筒圈數(shù)傳感器、懸重傳感器、泵壓傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)盤扭矩傳感器，上述各傳感器分別安裝于鉆臺(tái)上； 數(shù)字信號(hào)處理裝置，其核心由32位的高性能單片機(jī)組成，所述傳感器信號(hào)采集裝置中各傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)專用的16位AD采集芯片轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后送往所述單片機(jī)，該單片機(jī)在內(nèi)部進(jìn)行處理后得到常用的8種鉆井參數(shù)，分別為懸重、鉆壓、立壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、井深、鉆頭位置和大鉤高度，所述單片機(jī)在處理采集信號(hào)時(shí)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于其內(nèi)部的SD卡上，并可通過(guò)U盤拷貝、本地外接電腦和高速無(wú)線傳輸三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；以及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)，其包括位于鉆臺(tái)處的OLED顯示系統(tǒng)和位于技術(shù)員辦公室的電腦顯示系統(tǒng)，所述OLED顯示系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示所述8種鉆井參數(shù)，所述電腦顯示系統(tǒng)通過(guò)上位機(jī)顯示程序接收來(lái)自所述單片機(jī)無(wú)線模塊發(fā)射的無(wú)線數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在電腦顯示器上。
2.按照權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)mini參數(shù)儀，其特征在于:所述上位機(jī)顯示程序能夠?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)通過(guò)曲線的方式顯示在電腦顯示器上。
【文檔編號(hào)】E21B45/00GK204002754SQ201420479831
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月24日
【發(fā)明者】種建春, 饒開波, 藺玉水, 李學(xué)民, 張道華, 李明, 于萬(wàn)鈞 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司