CN105490696A - 一种用于钻井井场的无线传感器装置 - Google Patents

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郝永杰
王�忠
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827—Portable transceivers
    • H04B1/3883—Arrangements for mounting batteries or battery chargers

Abstract

本发明涉及石油勘探开发领域，公开了一种用于钻井井场的无线传感器装置，包括外壳、电源和传感器节点，传感器节点设置在外壳内，外壳具有用于容纳电源的电源仓，电源具有供电接口，供电接口包括正极端子和负极端子，正极端子和负极端子均为柱状金属接触件，供电接口的外侧设置有一个或多个弹性部件，弹性部件表面与供电接口表面相抵，电源仓具有仓体和仓盖，仓体的内设有两个导电触头，导电触头为中空柱状金属接触件，正极端子和负极端子插入导电触头内时，弹性部件与导电触头外壁紧密接触；本发明采用具有弹性部件的导电触头，实现电源端子与导电触头之间面接触方式，保证接触可靠性高。

Description

一种用于钻井井场的无线传感器装置
技术领域
本发明涉及石油勘探开发领域，尤其涉及一种用于钻井井场的无线传感器装置。
背景技术
目前钻井井场利用各种传感器进行数据的采集工作，通过有线电缆将各传感器采集的信号传输到控制中心处理，这些电缆线不仅使得本来就狭小的井场显得更加凌乱，而且易受到施工过程中或人员的无意破坏，而铺设或架空线缆又受到设备、设施的制约，整个安装布线过程非常紧张和复杂，直接影响钻井作业，给后期维护带来不便，随着短距离无线通信技术和电子元器件技术的发展，迫切需要在钻井井场组建一种新型无线传感器网络，以满足自动化钻井乃至智能化钻井的工程需要。
无线传感器网络不需要布设线路，所以构建基于无线传感器网络的井下监控系统可以有效的提高事故监测能力和应急处理能力，但是无线传感器网络中节点的能量是由自身携带的微型电池提供的，一般情况下，需要将电源安装到位后方可正常工作，但是由于容纳电源的电源仓通常是非透明的密闭空间，操作人员无法确认电源安装到位与否，导致装置可靠性很低，另外，现有技术中电源端子与导电触头的接触方式大多为点接触方式，会由于装置在使用过程中发生摇晃或振动而导致接触不良，造成装置无法正常使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于钻井井场的无线传感器装置采用具有弹性部件的导电触头，实现电源端子与导电触头之间面接触方式，保证接触可靠性高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于钻井井场的无线传感器装置，包括外壳、电源和传感器节点，所述传感器节点设置在外壳内，所述外壳具有用于容纳电源的电源仓，所述电源具有供电接口，所述供电接口包括正极端子和负极端子，所述正极端子和所述负极端子均为柱状金属接触件，所述供电接口的外侧设置有一个或多个弹性部件，所述弹性部件表面与所述供电接口表面相抵，所述电源仓具有仓体和仓盖，所述仓体的内设有两个导电触头，所述导电触头为中空柱状金属接触件，两个所述导电触头分别与正极端子和负极端子一一对应接触，所述导电触头内具有容纳所述正极端子或所述负极端子的空腔，所述正极端子和所述负极端子插入所述导电触头内时，所述弹性部件与所述导电触头外壁紧密接触。
优选地，所述导电触头的壁厚为0.3～1.5mm。
优选地，所述导电触头的内径比所述正极端子和所述负极端子的外径大0.1～0.4mm。
具体地，所述弹性部件为圆弧状弹性部件。
详细地，所述仓体内设有内衬，所述仓盖上设有橡胶垫，所述导电触头穿过所述内衬。
优选地，所述仓体和所述仓盖通过卡扣相互连接，所述仓盖外表面设有拉环。
优选地，所述电源上设有限位块，所述内衬上设有限位槽，所述限位块与限位槽紧密配合。
优选地，所述电源上还设有开关按钮、充电接口和一体结构的手持部。
可选地，所述传感器节点包括传感器及接口模块、微处理器及外围电路、数据采集与处理电路模块、无线传输模块和电源管理模块。
进一步地，所述外壳上设有天线和用于指示电源电量的指示灯，所述指示灯与所述电源管理模块连接。
本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置，具有如下有益效果：
1、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置采用具有弹性部件的导电触头，实现供电接口与导电触头之间面接触方式，保证接触可靠性高。
2、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置电源后端设有一体结构的手持部，为操作人员装卸电源带来便利，用户体验好。
3、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置可采用多个电源为装置供电，能够延长装置的使用时间和稳定性。
4、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置中仓盖上设有橡胶垫，可进一步推动电源进入仓体内并固定其位置，保证电源的正极端子和负极端子均与导电触头紧密接触，装置能够稳定正常运作，进一步保证了该装置的高可靠性。
5、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置中电源上设有限位块，可避免误插，防止操作失误导致装置无法正常运作。
6、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置结构简单、设计合理且外形美观，具有很好的市场推广使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明一种用于钻井井场的无线传感器装置实施例中外壳的结构示意图一；
图2是本发明一种用于钻井井场的无线传感器装置实施例中外壳的结构示意图二；
图3是本发明一种用于钻井井场的无线传感器装置实施例中电源的结构示意图；
图4是本发明一种用于钻井井场的无线传感器装置实施例中导电触头与供电接口接触时装置剖视图；
图5是本发明一种用于钻井井场的无线传感器装置实施例中仓盖的结构示意图。
图中：1-外壳，2-电源，11-电源仓，12-天线，13-指示灯，21-正极端子，22-负极端子，23-开关按钮，24-限位块，25-充电接口，26-手持部，27-弹性部件，111-仓体，112-仓盖，113-内衬，114-橡胶垫，115-卡扣，116-拉环，1111-导电触头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在一个实施例中，如图1和图3所示，本实施例提供了一种用于钻井井场的无线传感器装置，包括外壳1、两个电源2和传感器节点，所述传感器节点设置在所述外壳1内，所述外壳1具有两个用于容纳所述电源2的电源仓11，所述电源2具有供电接口、开关按钮23和充电接口25，所述供电接口包括正极端子21和负极端子22，所述正极端子21和所述负极端子22均为柱状金属接触件，所述供电接口的外侧设置有两个弹性部件27，所述弹性部件27表面与所述供电接口的表面相抵，本实施例中所述弹性部件27为圆弧状弹性部件。
如图2和图4所示，所述电源仓11具有仓体111和仓盖112，所述仓体111的内设有两个导电触头1111，两个所述导电触头1111分别与正极端子21和负极端子22一一对应接触，所述导电触头1111为中空柱状金属接触件，本实施例中所述导电触头1111的壁厚为0.8mm，所述导电触头1111的内径比所述正极端子21和所述负极端子22的外径大0.2mm，将所述正极端子21和所述负极端子22插入所述导电触头1111内，使得所述弹性部件27与所述导电触头1111外壁紧密接触。
所述仓体111内设有内衬113，所述导电触头1111穿过所述内衬113，所述内衬113上设有限位槽，如图5所示，所述仓盖112上设有橡胶垫114。
本实施例中所述仓体111和所述仓盖112通过卡扣115相互连接，所述仓盖112外表面设有拉环116。
如图3所示，所述电源2上设有限位块24，所述限位块24与限位槽紧密配合，所述电源2后端设有一体结构的手持部26。
本实施例中，所述传感器节点包括传感器及接口模块、微处理器及外围电路、数据采集与处理电路模块、无线传输模块和电源管理模块，所述外壳1上设有天线12和用于指示电源电量的指示灯13，所述指示灯13与所述电源管理模块连接。
本装置的具体安装过程如下：操作人员手持所述电源2的手持部26，将所述限位块24沿所述限位槽向所述电源仓11的仓内推进，推进一段距离后，所述电源2的所述正极端子21和所述负极端子22与两个导电触头1111相接触，继续用力推进电源，所述导电触头1111的外壁挤压所述弹性部件27使其微微张开，所述导电触头1111的内径比所述正极端子21和所述负极端子22的外径大0.2mm，因此，使得所述正极端子21和所述负极端子22与所述导电触头1111紧密接触，且均为面接触，所述电源2不会由于摇晃或振动而发生位移导致接触不良，因此装置具有较高的可靠性，另外，通过卡扣115将所述仓体111和所述仓盖112闭合，所述仓盖112上的橡胶垫114能够进一步推进所述电源2，保证电源2的正极端子21和负极端子22均与导电触头1111紧密接触，装置能够稳定正常运作。
本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置，具有如下有益效果：
1、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置采用具有弹性部件的导电触头，实现供电接口与导电触头之间面接触方式，保证接触可靠性高。
2、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置电源后端设有一体结构的手持部，为操作人员装卸电源带来便利，用户体验好。
3、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置可采用多个电源为装置供电，能够延长装置的使用时间和稳定性。
4、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置中仓盖上设有橡胶垫，可进一步推动电源进入仓体内并固定其位置，保证电源的正极端子和负极端子均与导电触头紧密接触，装置能够稳定正常运作，进一步保证了该装置的高可靠性。
5、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置中电源上设有限位块，可避免误插，防止操作失误导致装置无法正常运作。
6、本发明的一种用于钻井井场的无线传感器装置结构简单、设计合理且外形美观，具有很好的市场推广使用价值。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，包括外壳(1)、电源(2)和传感器节点，所述传感器节点设置在所述外壳(1)内，所述外壳(1)还具有用于容纳所述电源(2)的电源仓(11)，所述电源(2)具有供电接口，所述供电接口包括正极端子(21)和负极端子(22)，所述正极端子(21)和所述负极端子(22)均为柱状金属接触件，所述供电接口的外侧设置有一个或多个弹性部件(27)，所述弹性部件(27)表面与所述供电接口表面相抵，
所述电源仓(11)具有仓体(111)和仓盖(112)，所述仓体(111)的内设有两个导电触头(1111)，所述导电触头(1111)为中空柱状金属接触件，两个所述导电触头(1111)分别与正极端子(21)和负极端子(22)一一对应接触，所述导电触头(1111)内具有容纳所述正极端子(21)或所述负极端子(22)的空腔，
所述正极端子(21)和所述负极端子(22)插入所述导电触头(1111)内时，所述弹性部件(27)与所述导电触头(1111)外壁紧密接触。
2.根据权利要求1所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述导电触头(1111)的壁厚为0.3～1.5mm。
3.根据权利要求2所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述导电触头(1111)的内径比所述正极端子(21)和所述负极端子(22)的外径大0.1～0.4mm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述弹性部件(27)为圆弧状弹性部件。
5.根据权利要求4所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述仓体(111)内设有内衬(113)，所述仓盖(112)上设有橡胶垫(114)，所述导电触头(1111)穿过所述内衬(113)。
6.根据权利要求5所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述仓体(111)和所述仓盖(112)通过卡扣(115)相互连接，所述仓盖(112)外表面设有拉环(116)。
7.根据权利要求5或6所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述电源(2)上设有限位块(24)，所述内衬(113)上设有限位槽，所述限位块(24)与限位槽紧密配合。
8.根据权利要求7所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述电源(2)上还设有开关按钮(23)、充电接口(25)和一体结构的手持部(26)。
9.根据权利要求8所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述传感器节点包括传感器及接口模块、微处理器及外围电路、数据采集与处理电路模块、无线传输模块和电源管理模块。
10.根据权利要求9所述的用于钻井井场的无线传感器装置，其特征在于，所述外壳(1)上设有天线(12)和用于指示电源电量的指示灯(13)，所述指示灯(13)与所述电源管理模块连接。
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