一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)，該系統(tǒng)由控制處理模塊、充電電源、激光器、濾光片、擋板、干涉光片、光電器件、放大器、累加器、無線傳輸模塊、顯示模塊、存儲模塊和計(jì)算機(jī)所組成?？刂铺幚砟K串聯(lián)充電電源并連接至激光器，激光器發(fā)射的激光束射入濾光片，激光束到達(dá)擋板后反射至干涉光片與光電器件串聯(lián)，將電信號串聯(lián)放大器和累加器后連接至控制處理模塊，將測量數(shù)據(jù)輸出至無線傳輸模塊的輸入端，無線傳輸模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)輸入端通過無線連接。本發(fā)明將多個測距模塊組合在一起，形成“一對多”無線激光測距系統(tǒng)。通過應(yīng)用無線激光測距系統(tǒng)，將會改變石油管具測量無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的局面，對于推動測量數(shù)據(jù)數(shù)字化有重要意義。
【專利說明】一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油管具的數(shù)字化激光測量方法，特別是一種將激光測距技術(shù)、數(shù)字采集技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)接收處理技術(shù)融為一體的一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般在石油鉆井、錄井管具測量施工中，管具的測量長期以來一直依靠鋼卷尺、皮尺等簡易測量工具進(jìn)行人工測量來完成。由于鋼卷尺等測量工具的伸長和縮短等變形會造成測量誤差。在測量的過程中以及測量數(shù)據(jù)的記錄中會出現(xiàn)人為因素的誤差。在測量和記錄的過程中基本上需要靠手寫等方式完成，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化測量。
[0003]目前，激光測距技術(shù)主要有脈沖式和相位式兩種測量方法，通常情況下脈沖式激光測距產(chǎn)品具有測距長、精度低的特點(diǎn)，而相位式激光測距產(chǎn)品具有測距短、精度高的特點(diǎn)，因此脈沖式激光測距產(chǎn)品適用于長距離測量，而相位式激光測距產(chǎn)品適用于短距離測量。如中國專利CN101813773A 具有無線通信功能的激光測距方法”，采用激光測距裝置的測量端和被測端，均放置無線發(fā)射和接收裝置，其無線發(fā)射\接收裝置為手機(jī)和對講機(jī)，在測量端和被測端設(shè)置無線發(fā)射和接收裝置的主要目的為輔助測量數(shù)據(jù)的計(jì)算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)，將激光測距技術(shù)、數(shù)字采集技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)接收處理技術(shù)等應(yīng)用于石油管具的數(shù)字化測量，基于激光測距原理進(jìn)行石油管具的數(shù)字化測量，并將測量的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)送到電腦客戶端，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化測量和管理。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)，該系統(tǒng)由控制處理模塊、充電電源、激光器、濾光片、擋板、干涉光片、光電器件、放大器、累加器、無線傳輸模塊、顯示模塊、存儲模塊和計(jì)算機(jī)所組成?？刂铺幚砟K串聯(lián)充電電源并連接至激光器，激光器發(fā)射的激光束射入濾光片，激光束到達(dá)擋板后反射至干涉光片與光電器件串聯(lián)，將電信號串聯(lián)放大器和累加器后連接至控制處理模塊，將測量數(shù)據(jù)輸出至無線傳輸模塊的輸入端，無線傳輸模塊的輸出端與計(jì)算機(jī)輸入端通過無線連接?？刂铺幚砟K包括控制電路、處理電路、單片機(jī)或PLC，控制激光器發(fā)射激光束，并對發(fā)射和接受激光的時(shí)間差進(jìn)行處理，同時(shí)測量數(shù)據(jù)測存儲以及顯示。干涉光片接收經(jīng)過擋板反射回來的激光束，并將激光束進(jìn)行聚焦，光電器件包括光電傳感器和光電控制電路，將經(jīng)干涉光片聚焦的激光光束轉(zhuǎn)化成電信號。放大器包括放大電路、濾波和整形電路，將電信號串聯(lián)放大器連接至控制處理模塊，控制處理模塊與存儲模塊、顯示模塊、無線傳輸模塊分別串聯(lián)，其均在同一裝置內(nèi)。累加器包括計(jì)數(shù)器和累加電路，記錄發(fā)射和接收反射激光束飛行時(shí)間或記錄連續(xù)發(fā)射的激光束的相位差，無線傳輸模塊包括WIFI模塊、藍(lán)牙模塊或者2G、3G、4G等移動數(shù)據(jù)傳輸模塊，無線傳輸模塊與計(jì)算機(jī)通過無線連接，顯示模塊包括顯示屏和電路，存儲模塊包括數(shù)據(jù)存儲器和存儲電路，計(jì)算機(jī)包括計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦和測距數(shù)據(jù)管理軟件，計(jì)算機(jī)通過無線傳輸模塊無線采集2個以上激光測距裝置的數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明主要由激光束發(fā)射模塊、激光束接收模塊、數(shù)據(jù)處理顯示模塊、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送接收模塊和數(shù)據(jù)管理模塊五部分組成，激光器在控制處理模塊的作用下發(fā)射激光束，特定波長的激光束經(jīng)過濾光片到達(dá)測量目標(biāo)的末端，在擋板的作用下發(fā)射回來經(jīng)過干涉光片實(shí)現(xiàn)激光會聚，在光電器件的作用下實(shí)現(xiàn)光信號向電信號的轉(zhuǎn)換，放大器將電信號進(jìn)行整形、濾波和放大等處理，累加器對發(fā)射和接收激光束的飛行時(shí)間或相位差進(jìn)行記錄，再次經(jīng)過控制處理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在顯示模塊的顯示和在存儲模塊的存儲，測量數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳輸模塊傳輸?shù)接?jì)算機(jī)完成測量數(shù)據(jù)的傳輸和管理。計(jì)算機(jī)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量，也可以連接多個激光測距模塊組成“一對多”激光測距系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了新型的激光測距系統(tǒng)，應(yīng)用激光測距技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量數(shù)字化，并且可以將多個測距模塊組合在一起形成“一對多”無線激光測距系統(tǒng)。通過應(yīng)用無線激光測距系統(tǒng)，將會改變石油管具測量無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的局面，對于推動測量數(shù)據(jù)數(shù)字化有重要意義。同樣也可以作為一種傳感器，將激光測距裝置視為一種傳感器，將激光測量數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊傳輸?shù)接?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制，其無線傳輸模塊為WIF1、藍(lán)牙或2G、3G、4G移動通信模塊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中I為控制處理模塊、2為充電電源、3為激光器、4為視頻轉(zhuǎn)換模塊、5為擋板、6為干涉光片、7為光電器件、8為放大器、9為累加器、10為無線傳輸模塊、11為顯示模塊、12為存儲模塊。13為計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述:參照附圖1，一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)，由控制處理模塊⑴、充電電源⑵、激光器⑶、濾光片⑷、擋板(5)、干涉光片(6)、光電器件(7)、放大器(8)、累加器(9)、無線傳輸模塊(10)、顯示模塊(11)、存儲模塊(12)和計(jì)算機(jī)(13)所組成.控制處理模塊(I)串聯(lián)充電電源(2)并連接至激光器(3)，激光器(3)發(fā)射的激光束射入濾光片(4)，激光束到達(dá)擋板(5)后反射至干涉光片(6)與光電器件(7)串聯(lián)，將電信號串聯(lián)放大器⑶和累加器(9)后連接至控制處理模塊(I)，將測量數(shù)據(jù)輸出至無線傳輸模塊(10)的輸入端，無線傳輸模塊(10)的輸出端與計(jì)算機(jī)(13)輸入端通過無線連接?？刂铺幚砟K(I)包括控制電路、處理電路、單片機(jī)或PLC，控制激光器(3)發(fā)射激光束，并對發(fā)射和接受激光的時(shí)間差進(jìn)行處理，同時(shí)測量數(shù)據(jù)測存儲以及顯示。干涉光片
(6)接收經(jīng)過擋板(5)反射回來的激光束，并將激光束進(jìn)行聚焦，光電器件(7)包括光電傳感器和光電控制電路，將經(jīng)干涉光片(6)聚焦的激光光束轉(zhuǎn)化成電信號。放大器(8)包括放大電路、濾波和整形電路，將電信號串聯(lián)放大器(8)連接至控制處理模塊(I)，控制處理模塊(I)與存儲模塊(12)、顯示模塊(11)、無線傳輸模塊(10)分別串聯(lián)，其均在同一裝置內(nèi)。累加器(9)包括計(jì)數(shù)器和累加電路，記錄發(fā)射和接收反射激光束飛行時(shí)間或記錄連續(xù)發(fā)射的激光束的相位差，無線傳輸模塊(10)包括WIFI模塊、藍(lán)牙模塊或者2G、3G、4G等移動數(shù)據(jù)傳輸模塊，無線傳輸模塊(10)與計(jì)算機(jī)(13)通過無線連接，顯示模塊(11)包括顯示屏和電路，存儲模塊(12)包括數(shù)據(jù)存儲器和存儲電路，計(jì)算機(jī)(13)包括計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦和測距數(shù)據(jù)管理軟件，計(jì)算機(jī)(13)通過無線傳輸模塊(10)無線采集2個以上激光測距裝置的數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于石油鉆桿、套管、鉆鋌等石油管具的數(shù)字化測量，將會改變石油管具測量長期以來無法實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的局面，對于推動測量數(shù)據(jù)數(shù)字化有重要意義。也可以廣泛應(yīng)用于電力、水利、通訊、環(huán)境、建筑等領(lǐng)域的測量。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式無線激光測距系統(tǒng)，由控制處理模塊(I)、充電電源(2)、激光器(3)、濾光片(4)、擋板(5)、干涉光片(6)、光電器件(7)、放大器(8)、累加器(9)、無線傳輸模塊(10)、顯示模塊(11)、存儲模塊(12)和計(jì)算機(jī)(13)所組成，其特征在于控制處理模塊(I)串聯(lián)充電電源(2)并連接至激光器(3)，激光器(3)發(fā)射的激光束射入濾光片(4)，激光束到達(dá)擋板(5)后反射至干涉光片(6)與光電器件(7)串聯(lián)，將電信號串聯(lián)放大器(8)和累加器(9)后連接至控制處理模塊(I)，將測量數(shù)據(jù)輸出至無線傳輸模塊(10)的輸入端，無線傳輸模塊(10)的輸出端與計(jì)算機(jī)(13)輸入端通過無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線激光測距系統(tǒng)，其特征在于控制處理模塊(I)包括控制電路、處理電路、單片機(jī)或PLC，控制激光器(3)發(fā)射激光束，并對發(fā)射和接受激光的時(shí)間差進(jìn)行處理，同時(shí)測量數(shù)據(jù)測存儲以及顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線激光測距系統(tǒng)，其特征在于干涉光片(6)接收經(jīng)過擋板(5)反射回來的激光束，并將激光束進(jìn)行聚焦，光電器件(7)包括光電傳感器和光電控制電路，將經(jīng)干涉光片(6)聚焦的激光光束轉(zhuǎn)化成電信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線激光測距系統(tǒng)，其特征在于放大器(8)包括放大電路、濾波和整形電路，將電信號串聯(lián)放大器(8)連接至控制處理模塊(I)，控制處理模塊(I)與存儲模塊(12)、顯示模塊(11)、無線傳輸模塊(10)分別串聯(lián)，其均在同一裝置內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線激光測距系統(tǒng)，其特征在于累加器(9)包括計(jì)數(shù)器和累加電路，記錄發(fā)射和接收反射激光束飛行時(shí)間或記錄連續(xù)發(fā)射的激光束的相位差，無線傳輸模塊(10)包括WIFI模塊、藍(lán)牙模塊或者2G、3G、4G等移動數(shù)據(jù)傳輸模塊，無線傳輸模塊(10)與計(jì)算機(jī)(13)通過無線連接，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式無線激光測距系統(tǒng)，其特征在于顯示模塊(11)包括顯示屏和電路，存儲模塊(12)包括數(shù)據(jù)存儲器和存儲電路，計(jì)算機(jī)(13)包括計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦和測距數(shù)據(jù)管理軟件，計(jì)算機(jī)(13)通過無線傳輸模塊(10)無線采集2個以上激光測距裝置的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01S17/08GK103792539SQ201210439305
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月27日
【發(fā)明者】魏兵, 萬亞旗, 姚金志, 章江海, 吳剛, 王立波, 龔洪海, 梁玉軍, 莫明輝, 劉正偉 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團(tuán)勝利石油管理局地質(zhì)錄井公司