CN108049867A - 一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，包括主机、绞盘架、绞盘、传输线和探棒，还包括稳固机构和导线机构，该基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，当探棒伸入井下进行测井工作时，通过启动稳固机构，能够使得探棒在下移的同时保持稳固，避免探棒在向下移动的过程中发生晃动，不仅能够避免探棒因碰撞到岩壁而损坏的情况发生，还避免了对探测产生的影响；其次，当绞盘在对传输线进行收放时，通过启动导线机构，使传输线始终与绞盘的轴线保持垂直，避免传输线卡住，从而增强了收放效果，也避免影响测井仪的正常使用。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气探测设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪。
背景技术
测井仪，是用于凿井领域的仪器，可对井壁进行连续扫描，也可对任意水平进行横向扫描，给出井筒竖直剖面、水平断面、井筒有效断面、井筒偏斜距离等技术资料。目前，测井仪也广泛地应用于煤层气探测领域。煤层气测井是指根据煤层气储层(煤层)与围岩在岩性物性的差别，利用自然电位、双侧向(或感应)、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙度以及井径测井等对其进行测井。
现有的测井仪在进行煤层气测井时，仍然存在一些不足，首先，测井仪的传输线，一端缠绕在绞盘上，一端与探棒连接，当绞盘转动，将传输线放出时，探棒即可伸入至井下进行测井工作，然而，探棒在向下移动的过程中容易发生晃动，不仅容易因碰撞到岩壁而损坏，还会对探测产生一定的影响；其次，绞盘在对传输线进行收放时，传输线会沿着绞盘的轴线方向来回移动，可能会导致传输线卡住，从而使得收放效果不佳，影响测井仪的正常使用。
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煤层气探测的智能型测井仪。
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煤层气探测的智能型测井仪，包括主机、绞盘架、绞盘、传输线和探棒，还包括稳固机构和导线机构，所述稳固机构设置在传输线和探棒之间，所述导线机构设置在绞盘架上，所述传输线设置在导线机构上；
所述稳固机构包括圆盘、设置在圆盘内的第一电机、驱动轮和至少两个稳固组件，所述圆盘水平设置，所述探棒竖向设置在圆盘的下方，所述探棒与圆盘的圆心连接，所述传输线穿过圆盘与探棒连接，所述驱动轮与圆盘同轴设置，所述第一电机与驱动轮传动连接，各稳固组件沿着驱动轮的圆心周向均匀设置，所述驱动轮分别与各稳固组件传动连接；
所述稳固组件包括连杆、限位杆、限位环和移动轮，所述驱动轮的圆心位于限位杆所在的直线上，所述限位杆穿过限位环且限位杆与限位环滑动连接，所述限位杆的一端位于圆盘内，所述限位杆的另一端经圆盘的侧壁伸出圆盘，所述连杆的一端与驱动轮的远离圆心处铰接，所述连杆的另一端与限位杆的位于圆盘内的一端铰接，所述移动轮位于圆盘外，所述移动轮设置在限位杆的位于圆盘外的一端；
所述导线机构包括驱动室、设置在驱动室内的驱动组件和位于驱动室上方的导线组件，所述驱动组件与导线组件传动连接；
所述驱动组件包括第二电机、驱动杆、连接杆、移动杆、动力杆和导向单元，所述第二电机竖向朝上设置，所述驱动杆水平设置，所述驱动杆的一端与第二电机的输出轴连接，所述驱动杆的另一端位于第二电机的一侧，所述连接杆水平设置，所述连接杆与驱动杆垂直，所述连接杆上设有限位槽，所述限位槽沿着连接杆的顶面水平延伸，所述驱动杆的远离第二电机的一端设有第一限位块，所述第一限位块位于限位槽内，所述第一限位块与限位槽匹配且滑动连接，所述导向单元有两个，所述连接杆的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向单元内，两个第二限位块分别与两个导向单元滑动连接，所述移动杆水平设置在连接杆的远离第二电机的一侧，所述移动杆与连接杆垂直，所述动力杆竖向设置在移动杆的上方，所述第二电机通过驱动杆驱动连接杆沿着导向单元水平移动，所述驱动室的顶面设有开口，所述动力杆经开口伸出驱动室；
所述导线组件包括导线块和两个第一压力传感器，所述导线块设置在动力杆的上方，所述导线块的顶面设有导线槽，所述导线槽与移动杆垂直，两个第一压力传感器分别设置在导线槽的两个槽壁上，所述传输线位于两个第一压力传感器之间；
所述主机上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接，所述第一压力传感器和第二电机均与PLC电连接。
作为优选，为了便于对井下环境进行监测，所述圆盘的上方设有拍摄机构，所述拍摄机构包括导轨、固定块、第三电机、圆柱齿轮、动力轮和摄像头，所述导轨为圆环形，所述导轨水平设置在圆盘的上方，所述导轨与圆盘同轴设置，所述固定块的底面设有凹槽，所述第三电机设置在凹槽内，所述第三电机与圆柱齿轮传动连接，所述动力轮设置在固定块的下方，所述动力轮有两个，两个动力轮分别设置在固定块的两端，所述动力轮与导轨的顶面抵靠，所述导轨的顶面设有与圆柱齿轮啮合的从动齿，所述从动齿沿着导轨均匀分布，所述圆柱齿轮与从动齿啮合，所述摄像头设置在固定块的上方。
作为优选，为了避免传输线从导线块上滑落，所述导线块的上方水平设有遮挡板。
作为优选，为了增强稳固效果，所述限位杆与移动轮的连接处设有弹簧，所述移动轮通过弹簧与限位杆连接。
作为优选，为了延长弹簧的使用寿命，所述弹簧的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了对移动轮进行保护，所述移动轮上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器和第一电机均与PLC电连接。
作为优选，为了提高连接杆的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆，所述第二限位块位于两根导向杆之间，所述第二限位块与导向杆滑动连接。
作为优选，为了使连接杆快速滑动，所述导向杆和第二限位块的表面均涂有特氟隆涂层。
作为优选，为了保护移动轮，所述移动轮的外周设有硅胶垫。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，当探棒伸入井下进行测井工作时，通过启动稳固机构，能够使得探棒在下移的同时保持稳固，避免探棒在向下移动的过程中发生晃动，不仅能够避免探棒因碰撞到岩壁而损坏的情况发生，还避免了对探测产生的影响；其次，当绞盘在对传输线进行收放时，通过启动导线机构，使传输线始终与绞盘的轴线保持垂直，避免传输线卡住，从而增强了收放效果，也避免影响测井仪的正常使用。
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是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的结构示意图。
图2是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的稳固机构的结构示意图。
图3是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的驱动组件的结构示意图。
图4是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的传输线与导线组件的连接结构示意图。
图5是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的传输线、导线组件与遮挡板的连接结构示意图。
图6是本发明的一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪的拍摄机构的结构示意图。
图中：1.主机，2.绞盘架，3.绞盘，4.传输线，5.探棒，6.圆盘，7.第一电机，8.驱动轮，9.连杆，10.限位杆，11.限位环，12.移动轮，13.驱动室，14.第二电机，15.驱动杆，16.连接杆，17.移动杆，18.动力杆，19.导线块，20.第一压力传感器，21.导轨，22.固定块，23.第三电机，24.圆柱齿轮，25.动力轮，26.摄像头，27.遮挡板，28.导向杆。
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所示，一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，包括主机1、绞盘架2、绞盘3、传输线4和探棒5，还包括稳固机构和导线机构，所述稳固机构设置在传输线4和探棒5之间，所述导线机构设置在绞盘架2上，所述传输线4设置在导线机构上；
当探棒5伸入井下进行测井工作时，通过启动稳固机构，能够使得探棒5在下移的同时保持稳固，避免探棒5在向下移动的过程中发生晃动，不仅能够避免探棒5因碰撞到岩壁而损坏的情况发生，还避免了对探测产生影响；其次，当绞盘3在对传输线4进行收放时，通过启动导线机构，使传输线4始终与绞盘3的轴线保持垂直，避免传输线4卡住，从而增强了收放效果，也避免影响测井仪的正常使用。
如图2所示，所述稳固机构包括圆盘6、设置在圆盘6内的第一电机7、驱动轮8和至少两个稳固组件，所述圆盘6水平设置，所述探棒5竖向设置在圆盘6的下方，所述探棒5与圆盘6的圆心连接，所述传输线4穿过圆盘6与探棒5连接，所述驱动轮8与圆盘6同轴设置，所述第一电机7与驱动轮8传动连接，各稳固组件沿着驱动轮8的圆心周向均匀设置，所述驱动轮8分别与各稳固组件传动连接；
所述稳固组件包括连杆9、限位杆10、限位环11和移动轮12，所述驱动轮8的圆心位于限位杆10所在的直线上，所述限位杆10穿过限位环11且限位杆10与限位环11滑动连接，所述限位杆10的一端位于圆盘6内，所述限位杆10的另一端经圆盘6的侧壁伸出圆盘6，所述连杆9的一端与驱动轮8的远离圆心处铰接，所述连杆9的另一端与限位杆10的位于圆盘6内的一端铰接，所述移动轮12位于圆盘6外，所述移动轮12设置在限位杆10的位于圆盘6外的一端；
当第一电机7驱动驱动轮8转动时，驱动轮8通过连杆9驱动限位杆10向远离驱动轮8的方向水平移动，之后，各限位杆10再驱动各移动轮12向远离圆盘6的方向移动。
所述导线机构包括驱动室13、设置在驱动室13内的驱动组件和位于驱动室13上方的导线组件，所述驱动组件与导线组件传动连接；
如图3所示，所述驱动组件包括第二电机14、驱动杆15、连接杆16、移动杆17、动力杆18和导向单元，所述第二电机14竖向朝上设置，所述驱动杆15水平设置，所述驱动杆15的一端与第二电机14的输出轴连接，所述驱动杆15的另一端位于第二电机14的一侧，所述连接杆16水平设置，所述连接杆16与驱动杆15垂直，所述连接杆16上设有限位槽，所述限位槽沿着连接杆16的顶面水平延伸，所述驱动杆15的远离第二电机14的一端设有第一限位块，所述第一限位块位于限位槽内，所述第一限位块与限位槽匹配且滑动连接，所述导向单元有两个，所述连接杆16的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向单元内，两个第二限位块分别与两个导向单元滑动连接，所述移动杆17水平设置在连接杆16的远离第二电机14的一侧，所述移动杆17与连接杆16垂直，所述动力杆18竖向设置在移动杆17的上方，所述第二电机14通过驱动杆15驱动连接杆16沿着导向单元水平移动，所述驱动室13的顶面设有开口，所述动力杆18经开口伸出驱动室13；
当第二电机14启动时，第二电机14通过驱动杆15驱动连接杆16沿着导向单元水平移动，连接杆16通过移动杆17驱动动力杆18水平移动。
如图4-5所示，所述导线组件包括导线块19和两个第一压力传感器20，所述导线块19设置在动力杆18的上方，所述导线块19的顶面设有导线槽，所述导线槽与移动杆17垂直，两个第一压力传感器20分别设置在导线槽的两个槽壁上，所述传输线4位于两个第一压力传感器20之间；
所述主机1上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接，所述第一压力传感器20和第二电机14均与PLC电连接。
当一侧的第一压力传感器20检测到的压力大于另一侧的第一压力传感器20检测到的压力时，PLC控制第二电机14启动，使得导线块19向压力值大的第一压力传感器20的一侧运动，使得传输线4与绞盘3的轴线保持垂直。
如图6所示，所述圆盘6的上方设有拍摄机构，所述拍摄机构包括导轨21、固定块22、第三电机23、圆柱齿轮24、动力轮25和摄像头26，所述导轨21为圆环形，所述导轨21水平设置在圆盘6的上方，所述导轨21与圆盘6同轴设置，所述固定块22的底面设有凹槽，所述第三电机23设置在凹槽内，所述第三电机23与圆柱齿轮24传动连接，所述动力轮25设置在固定块22的下方，所述动力轮25有两个，两个动力轮25分别设置在固定块22的两端，所述动力轮25与导轨21的顶面抵靠，所述导轨21的顶面设有与圆柱齿轮24啮合的从动齿，所述从动齿沿着导轨21均匀分布，所述圆柱齿轮24与从动齿啮合，所述摄像头26设置在固定块22的上方，当第三电机23驱动圆柱齿轮24转动时，使固定块22沿着导轨21移动，从而使摄像头26沿着导轨21移动，并对井下的四周拍摄，从而便于对井下环境进行监测。
作为优选，为了避免传输线4从导线块19上滑落，所述导线块19的上方水平设有遮挡板27。
作为优选，为了增强稳固效果，所述限位杆10与移动轮12的连接处设有弹簧，所述移动轮12通过弹簧与限位杆10连接，移动轮12能够在弹簧弹力的作用下，始终与井壁抵靠，避免圆盘6和探棒5发生晃动，从而增强稳固效果。
作为优选，为了延长弹簧的使用寿命，所述弹簧的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了对移动轮12进行保护，所述移动轮12上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器和第一电机7均与PLC电连接，当第二压力传感器检测到移动轮12对井壁压力过大时，PLC控制第一电机7工作，使得移动轮12稍稍远离井壁，避免因压力过大使移动轮12产生损坏，从而对移动轮12进行保护。
作为优选，为了提高连接杆16的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆28，所述第二限位块位于两根导向杆28之间，所述第二限位块与导向杆28滑动连接，两根导向杆28能够将第二限位块的运动轨迹限制在一定范围内，使得第二限位块更稳定地移动，从而提高连接杆16的滑动精度及滑动过程的稳定性。
作为优选，为了使连接杆16快速滑动，所述导向杆28和第二限位块的表面均涂有特氟隆涂层，由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减少导向杆28与第二限位块间的摩擦力，使得第二限位块快速滑动，从而使连接杆16快速滑动。
作为优选，为了保护移动轮12，所述移动轮12的外周设有硅胶垫，由于硅胶垫具有一定的柔韧性，能在移动轮12与井壁接触时产生缓冲作用，避免移动轮12与井壁撞击力过大而使移动轮12损坏，从而对移动轮12进行保护。
作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机7、第二电机14和第三电机23均为伺服电机。
当探棒5伸入井下进行测井工作时，首先，通过遥控器操控，将信号传给天线，之后，PLC控制稳固机构工作，使得各限位杆10驱动各移动轮12向远离圆盘6的方向移动，进而使各移动轮12均抵靠在井壁上，由于移动轮12能够沿着井壁滚动，故能使得圆盘6稳定地向下移动，从而使得探棒5在下移的同时保持稳固，避免探棒5在向下移动的过程中发生晃动，不仅能够避免探棒5因碰撞到岩壁而损坏的情况发生，还避免了对探测产生影响；其次，当绞盘3在对传输线4进行收放时，通过启动驱动组件，驱动导向组件水平移动，使得传输线4始终与绞盘3的轴线保持垂直，避免传输线4卡住，从而增强了收放效果，也避免影响测井仪的正常使用。
与现有技术相比，该基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，当探棒5伸入井下进行测井工作时，通过启动稳固机构，能够使得探棒5在下移的同时保持稳固，避免探棒5在向下移动的过程中发生晃动，不仅能够避免探棒5因碰撞到岩壁而损坏的情况发生，还避免了对探测产生影响；其次，当绞盘3在对传输线4进行收放时，通过启动导线机构，使传输线4始终与绞盘3的轴线保持垂直，避免传输线4卡住，从而增强了收放效果，也避免影响测井仪的正常使用。
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 (10)
1.一种基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，包括主机(1)、绞盘架(2)、绞盘(3)、传输线(4)和探棒(5)，其特征在于，还包括稳固机构和导线机构，所述稳固机构设置在传输线(4)和探棒(5)之间，所述导线机构设置在绞盘架(2)上，所述传输线(4)设置在导线机构上；
所述稳固机构包括圆盘(6)、设置在圆盘(6)内的第一电机(7)、驱动轮(8)和至少两个稳固组件，所述圆盘(6)水平设置，所述探棒(5)竖向设置在圆盘(6)的下方，所述探棒(5)与圆盘(6)的圆心连接，所述传输线(4)穿过圆盘(6)与探棒(5)连接，所述驱动轮(8)与圆盘(6)同轴设置，所述第一电机(7)与驱动轮(8)传动连接，各稳固组件沿着驱动轮(8)的圆心周向均匀设置，所述驱动轮(8)分别与各稳固组件传动连接；
所述稳固组件包括连杆(9)、限位杆(10)、限位环(11)和移动轮(12)，所述驱动轮(8)的圆心位于限位杆(10)所在的直线上，所述限位杆(10)穿过限位环(11)且限位杆(10)与限位环(11)滑动连接，所述限位杆(10)的一端位于圆盘(6)内，所述限位杆(10)的另一端经圆盘(6)的侧壁伸出圆盘(6)，所述连杆(9)的一端与驱动轮(8)的远离圆心处铰接，所述连杆(9)的另一端与限位杆(10)的位于圆盘(6)内的一端铰接，所述移动轮(12)位于圆盘(6)外，所述移动轮(12)设置在限位杆(10)的位于圆盘(6)外的一端；
所述导线机构包括驱动室(13)、设置在驱动室(13)内的驱动组件和位于驱动室(13)上方的导线组件，所述驱动组件与导线组件传动连接；
所述驱动组件包括第二电机(14)、驱动杆(15)、连接杆(16)、移动杆(17)、动力杆(18)和导向单元，所述第二电机(14)竖向朝上设置，所述驱动杆(15)水平设置，所述驱动杆(15)的一端与第二电机(14)的输出轴连接，所述驱动杆(15)的另一端位于第二电机(14)的一侧，所述连接杆(16)水平设置，所述连接杆(16)与驱动杆(15)垂直，所述连接杆(16)上设有限位槽，所述限位槽沿着连接杆(16)的顶面水平延伸，所述驱动杆(15)的远离第二电机(14)的一端设有第一限位块，所述第一限位块位于限位槽内，所述第一限位块与限位槽匹配且滑动连接，所述导向单元有两个，所述连接杆(16)的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向单元内，两个第二限位块分别与两个导向单元滑动连接，所述移动杆(17)水平设置在连接杆(16)的远离第二电机(14)的一侧，所述移动杆(17)与连接杆(16)垂直，所述动力杆(18)竖向设置在移动杆(17)的上方，所述第二电机(14)通过驱动杆(15)驱动连接杆(16)沿着导向单元水平移动，所述驱动室(13)的顶面设有开口，所述动力杆(18)经开口伸出驱动室(13)；
所述导线组件包括导线块(19)和两个第一压力传感器(20)，所述导线块(19)设置在动力杆(18)的上方，所述导线块(19)的顶面设有导线槽，所述导线槽与移动杆(17)垂直，两个第一压力传感器(20)分别设置在导线槽的两个槽壁上，所述传输线(4)位于两个第一压力传感器(20)之间；
所述主机(1)上设有天线和PLC，所述天线和PLC电连接，所述第一压力传感器(20)和第二电机(14)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述圆盘(6)的上方设有拍摄机构，所述拍摄机构包括导轨(21)、固定块(22)、第三电机(23)、圆柱齿轮(24)、动力轮(25)和摄像头(26)，所述导轨(21)为圆环形，所述导轨(21)水平设置在圆盘(6)的上方，所述导轨(21)与圆盘(6)同轴设置，所述固定块(22)的底面设有凹槽，所述第三电机(23)设置在凹槽内，所述第三电机(23)与圆柱齿轮(24)传动连接，所述动力轮(25)设置在固定块(22)的下方，所述动力轮(25)有两个，两个动力轮(25)分别设置在固定块(22)的两端，所述动力轮(25)与导轨(21)的顶面抵靠，所述导轨(21)的顶面设有与圆柱齿轮(24)啮合的从动齿，所述从动齿沿着导轨(21)均匀分布，所述圆柱齿轮(24)与从动齿啮合，所述摄像头(26)设置在固定块(22)的上方。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述导线块(19)的上方水平设有遮挡板(27)。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述限位杆(10)与移动轮(12)的连接处设有弹簧，所述移动轮(12)通过弹簧与限位杆(10)连接。
5.如权利要求4所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述弹簧的制作材料为不锈钢。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述移动轮(12)上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器和第一电机(7)均与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆(28)，所述第二限位块位于两根导向杆(28)之间，所述第二限位块与导向杆(28)滑动连接。
8.如权利要求7所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述导向杆(28)和第二限位块的表面均涂有特氟隆涂层。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述移动轮(12)的外周设有硅胶垫。
10.如权利要求2所述的基于物联网的用于煤层气探测的智能型测井仪，其特征在于，所述第一电机(7)、第二电机(14)和第三电机(23)均为伺服电机。
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- 2018-01-05 CN CN201810009594.0A patent/CN108049867B/zh active Active
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