CN105971503A - 一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，包括主体，所述主体的外形为长方体，所述主体的正面设有操控界面和状态指示灯，所述主体的背面设有驱动电机，所述主体的两侧设有操作机构，该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备中，当驱动电机受到反作用力时，此时固定压板随之跟着反弹，同时缓冲压板就会通过滑块与主体发生相对位移，缓冲弹簧就会开始被压紧，同时起到缓冲作用，对工作人员进行保护，从而提高了设备的可靠性；不仅如此，在压力检测电路中，通过第一二极管对第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻由于温度变化产生的压差变化进行补偿，进一步降低了该电路对温度的抗干扰能力，从而提高了压力检测的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备。
背景技术
在我国，由于地域较广、地势复杂，所以在一些特殊场合，常规的大型钻探设备无法进行正常运用，都需要采用一些便携式手动的智能钻探设备。
在现有的智能钻探设备市场上，工作人员使用钻探设备时，钻探设备对地面开始打钻，而由于反作用力，钻探设备就会被反弹，这时，一般都是通过钻探设备中的驱动电机进行缓冲，来减少对工作人员的冲击力；但是由于工作人员在进行手动操作时，来自手部的冲击力无法很好的进行缓冲，久而久之就会给工作人员带来身体负担，降低了设备的可靠性；不仅如此，在对钻探设备的钻头进行压力检测时，由于钻头的温度会迅速上升，这样就给压力监测的精度带来影响，而目前都是采用了昂贵的低温漂的集成电路来对压力进行实时检测，这样大大提高了压力检测电路的生产成本，降低了钻探设备的市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，包括主体，所述主体的外形为长方体，所述主体的正面设有操控界面和若干状态指示灯，所述主体的背面设有驱动电机，所述主体的两侧设有操作机构，所述驱动电机竖直向下设置，所述驱动电机传动连接有钻头；
所述操作机构包括两个操作组件，所述操作组件包括缓冲压板、固定压板和连接套，所述缓冲压板和固定压板均水平固定在主体的一侧，所述缓冲压板位于固定压板的上方，所述缓冲压板的一端设有滑块，所述缓冲压板上的滑块与主体对应的位置设有凹槽，所述凹槽与滑块匹配，所述缓冲压板的另一端通过连接套与固定压板的一端连接，所述固定压板的另一端固定在主体的一侧；
所述缓冲压板和固定压板之间设有缓冲组件，所述缓冲组件包括导向管、缓冲弹簧和两个玻璃珠，所述导向管竖直设置，所述导向管的两端均设有槽口，所述槽口的数量为两个，所述槽口的数量与玻璃珠的数量一致且一一对应，所述导向管的槽口处均设有对应的玻璃珠，所述缓冲弹簧设置在导向管的内部，所述缓冲弹簧的两端分别与两个所述玻璃珠连接，两个所述玻璃珠分别与缓冲压板和固定压板连接，所述缓冲压板和固定压板相对应的一侧均设有与玻璃珠匹配的凹槽；
所述主体的内部设有中央控制装置、蓝牙和压力检测模块，所述蓝牙和压力检测模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC。
具体地，电容式触摸屏的灵敏度高，从而能够提高设备的可操作性，所述操控界面为电容式触摸屏。
具体地，为了提高状态指示的多样化，所述状态指示灯包括双色发光二极管。
具体地，为了提高设备的钻探能力，所述驱动电机为直流电机。
具体地，所述驱动电机、操控界面和状态指示灯均与中央控制装置电连接。
具体地，所述缓冲弹簧处于正常状态。
具体地，为了保证在对钻头进行压力检测时，防止由于钻头的温度变化而造成压力检测的精确性受到影响，从而降低了设备的可靠性，所述钻头上设有压力传感器，所述压力传感器与压力检测模块电连接，所述压力检测模块包括压力检测电路，所述压力检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、电容、第一二极管、第二二极管、第一三极管和第二三极管，所述第一电阻和第三电阻组成串联电路的一端接地，所述第一电阻和第三电阻组成串联电路的另一端与第一二极管的阴极连接，所述第二电阻和第四电阻组成串联电路的一端接地，所述第二电阻和第四电阻组成串联电路的另一端与第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极外接12V直流电压电源，所述第一三极管的集电极通过第五电阻外接12V直流电压电源，所述第一三极管的基极分别与第二电阻和第四电阻连接，所述第一三极管的发射极与第二二极管的阳极连接，所述第二三极管的集电极通过第六电阻外接12V直流电压电源，所述第二三极管的基极通过电容分别与第一电阻和第三电阻连接，所述第二三极管的发射极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极通过第七电阻接地。
具体地，三氟锂电池具有容量大的特点，从而能够提高设备的可持续工作能力，所述主体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备中，当驱动电机受到反作用力时，此时固定压板随之跟着反弹，同时缓冲压板就会通过滑块与主体发生相对位移，缓冲弹簧就会开始被压紧，同时起到缓冲作用，对工作人员进行保护，从而提高了设备的可靠性；不仅如此，在压力检测电路中，通过第一二极管对第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻由于温度变化产生的压差变化进行补偿，进一步降低了该电路对温度的抗干扰能力，从而提高了压力检测的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备的缓冲压板的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备的缓冲组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备的压力检测电路的电路原理图；
图中：1.驱动电机，2.主体，3.操控界面，4.状态指示灯，5.钻头，6.缓冲压板，7.固定压板，8.连接套，9.缓冲组件，10.玻璃珠，11.导向管，12.缓冲弹簧，13.压力传感器，6-1.滑块，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，C1.电容，D1.第一二极管，D2.第二二极管，Q1.第一三极管，Q2.第二三极管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，包括主体2，所述主体2的外形为长方体，所述主体2的正面设有操控界面3和若干状态指示灯4，所述主体2的背面设有驱动电机1，所述主体2的两侧设有操作机构，所述驱动电机1竖直向下设置，所述驱动电机1传动连接有钻头5；
所述操作机构包括两个操作组件，所述操作组件包括缓冲压板6、固定压板7和连接套8，所述缓冲压板6和固定压板7均水平固定在主体2的一侧，所述缓冲压板6位于固定压板7的上方，所述缓冲压板6的一端设有滑块6-1，所述缓冲压板6上的滑块6-1与主体2对应的位置设有凹槽，所述凹槽与滑块6-1匹配，所述缓冲压板6的另一端通过连接套8与固定压板7的一端连接，所述固定压板7的另一端固定在主体2的一侧；
所述缓冲压板6和固定压板7之间设有缓冲组件9，所述缓冲组件9包括导向管11、缓冲弹簧12和两个玻璃珠10，所述导向管11竖直设置，所述导向管11的两端均设有槽口，所述槽口的数量为两个，所述槽口的数量与玻璃珠10的数量一致且一一对应，所述导向管11的槽口处均设有对应的玻璃珠10，所述缓冲弹簧12设置在导向管11的内部，所述缓冲弹簧12的两端分别与两个所述玻璃珠10连接，两个所述玻璃珠10分别与缓冲压板6和固定压板7连接，所述缓冲压板6和固定压板7相对应的一侧均设有与玻璃珠10匹配的凹槽；
所述主体2的内部设有中央控制装置、蓝牙和压力检测模块，所述蓝牙和压力检测模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC。
具体地，电容式触摸屏的灵敏度高，从而能够提高设备的可操作性，所述操控界面3为电容式触摸屏。
具体地，为了提高状态指示的多样化，所述状态指示灯4包括双色发光二极管。
具体地，为了提高设备的钻探能力，所述驱动电机1为直流电机。
具体地，所述驱动电机1、操控界面3和状态指示灯4均与中央控制装置电连接。
具体地，所述缓冲弹簧12处于正常状态。
具体地，为了保证在对钻头5进行压力检测时，防止由于钻头5的温度变化而造成压力检测的精确性受到影响，从而降低了设备的可靠性，所述钻头5上设有压力传感器13，所述压力传感器13与压力检测模块电连接，所述压力检测模块包括压力检测电路，所述压力检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一三极管Q1和第二三极管Q2，所述第一电阻R1和第三电阻R3组成串联电路的一端接地，所述第一电阻R1和第三电阻R3组成串联电路的另一端与第一二极管D1的阴极连接，所述第二电阻R2和第四电阻R4组成串联电路的一端接地，所述第二电阻R2和第四电阻R4组成串联电路的另一端与第一二极管D1的阴极连接，所述第一二极管D1的阳极外接12V直流电压电源，所述第一三极管Q1的集电极通过第五电阻R5外接12V直流电压电源，所述第一三极管Q1的基极分别与第二电阻R2和第四电阻R4连接，所述第一三极管Q1的发射极与第二二极管D2的阳极连接，所述第二三极管Q2的集电极通过第六电阻R6外接12V直流电压电源，所述第二三极管Q2的基极通过电容C1分别与第一电阻R1和第三电阻R3连接，所述第二三极管Q2的发射极与第二二极管D2的阳极连接，所述第二二极管D2的阴极通过第七电阻R7接地。
具体地，三氟锂电池具有容量大的特点，从而能够提高设备的可持续工作能力，所述主体2的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备中，操控界面3用于工作人员对设备进行操控，从而提高了设备的可操作性；状态指示灯4用于指示设备的相关工作状态，从而提高了设备的实用性；驱动电机1则用于控制钻头5进行打钻，保证了钻探的可靠性；操作机构则用来保证工作人员进行操作，保证设备的可操作性。
该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备的操作机构中，工作人员将手压在缓冲压板6上，将驱动电机1往下压，使得驱动电机1向下钻孔，保证钻探的可靠性；同时，缓冲压板6和固定压板7之间设有缓冲组件9，当驱动电机1受到反作用力时，则主体2就会反弹，此时固定压板7随之跟着反弹，同时缓冲压板6就会通过滑块6-1与主体2发生相对位移，缓冲弹簧12就会开始被压紧，同时起到缓冲作用，对工作人员进行保护，从而提高了设备的可靠性。
该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备中，中央控制装置用于控制各个模块，从而提高了设备的智能化；蓝牙通过蓝牙传输无线信号，实现了工作人员对设备进行远程操控；压力检测模块用于对钻头5受到的压力进行实时监测。其中，在压力检测电路中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4组成了H桥，能够将温度的变化降低到最小，同时通过第一二极管D1形成了温度补偿，对第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4由于温度变化产生的压差变化进行补偿，进一步降低了该电路对温度的抗干扰能力，从而提高了压力检测的可靠性。
与现有技术相比，该基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备中，当驱动电机1受到反作用力时，此时固定压板7随之跟着反弹，同时缓冲压板6就会通过滑块6-1与主体2发生相对位移，缓冲弹簧12就会开始被压紧，同时起到缓冲作用，对工作人员进行保护，从而提高了设备的可靠性；不仅如此，在压力检测电路中，通过第一二极管D1对第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4由于温度变化产生的压差变化进行补偿，进一步降低了该电路对温度的抗干扰能力，从而提高了压力检测的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，包括主体(2)，其特征在于，所述主体(2)的外形为长方体，所述主体(2)的正面设有操控界面(3)和若干状态指示灯(4)，所述主体(2)的背面设有驱动电机(1)，所述主体(2)的两侧设有操作机构，所述驱动电机(1)竖直向下设置，所述驱动电机(1)传动连接有钻头(5)；
所述操作机构包括两个操作组件，所述操作组件包括缓冲压板(6)、固定压板(7)和连接套(8)，所述缓冲压板(6)和固定压板(7)均水平固定在主体(2)的一侧，所述缓冲压板(6)位于固定压板(7)的上方，所述缓冲压板(6)的一端设有滑块(6-1)，所述缓冲压板(6)上的滑块(6-1)与主体(2)对应的位置设有凹槽，所述凹槽与滑块(6-1)匹配，所述缓冲压板(6)的另一端通过连接套(8)与固定压板(7)的一端连接，所述固定压板(7)的另一端固定在主体(2)的一侧；
所述缓冲压板(6)和固定压板(7)之间设有缓冲组件(9)，所述缓冲组件(9)包括导向管(11)、缓冲弹簧(12)和两个玻璃珠(10)，所述导向管(11)竖直设置，所述导向管(11)的两端均设有槽口，所述槽口的数量为两个，所述槽口的数量与玻璃珠(10)的数量一致且一一对应，所述导向管(11)的槽口处均设有对应的玻璃珠(10)，所述缓冲弹簧(12)设置在导向管(11)的内部，所述缓冲弹簧(12)的两端分别与两个所述玻璃珠(10)连接，两个所述玻璃珠(10)分别与缓冲压板(6)和固定压板(7)连接，所述缓冲压板(6)和固定压板(7)相对应的一侧均设有与玻璃珠(10)匹配的凹槽；
所述主体(2)的内部设有中央控制装置、蓝牙和压力检测模块，所述蓝牙和压力检测模块均与中央控制装置电连接，所述中央控制装置为PLC。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述操控界面(3)为电容式触摸屏。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述状态指示灯(4)包括双色发光二极管。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述驱动电机(1)为直流电机。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述驱动电机(1)、操控界面(3)和状态指示灯(4)均与中央控制装置电连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述缓冲弹簧(12)处于正常状态。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述钻头(5)上设有压力传感器(13)，所述压力传感器(13)与压力检测模块电连接，所述压力检测模块包括压力检测电路，所述压力检测电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、电容(C1)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)，所述第一电阻(R1)和第三电阻(R3)组成串联电路的一端接地，所述第一电阻(R1)和第三电阻(R3)组成串联电路的另一端与第一二极管(D1)的阴极连接，所述第二电阻(R2)和第四电阻(R4)组成串联电路的一端接地，所述第二电阻(R2)和第四电阻(R4)组成串联电路的另一端与第一二极管(D1)的阴极连接，所述第一二极管(D1)的阳极外接12V直流电压电源，所述第一三极管(Q1)的集电极通过第五电阻(R5)外接12V直流电压电源，所述第一三极管(Q1)的基极分别与第二电阻(R2)和第四电阻(R4)连接，所述第一三极管(Q1)的发射极与第二二极管(D2)的阳极连接，所述第二三极管(Q2)的集电极通过第六电阻(R6)外接12V直流电压电源，所述第二三极管(Q2)的基极通过电容(C1)分别与第一电阻(R1)和第三电阻(R3)连接，所述第二三极管(Q2)的发射极与第二二极管(D2)的阳极连接，所述第二二极管(D2)的阴极通过第七电阻(R7)接地。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于石油勘探的智能钻探设备，其特征在于，所述主体(2)的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
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