CN110056339A - 具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，包括无线遥控装置和接收装置，无线遥控装置包括遥控装置壳体和信号发射端，信号发射端包括电源模块、按键模块、编码模块、A/D转换模块和发射天线模块，接收装置包括外部接收装置外壳和内部信号接收端，信号接收端包括信号整合电源模块、接收天线模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块、保护模块和信号输出模块；本发明外形设计符合人体工学，手握感良好；无线遥控装置小巧便于携带，无线远距离操作，节省人力；接收装置信号跨越性好，控制过程稳定、可靠、方便，可露天使用；接收装置有良好电气安全特性；接收装置可实现高频率操作，避免了作业事故，保证了人身安全。
Description
技术领域
本发明属于水井钻机无线遥控装置技术领域，具体涉及一种具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置。
背景技术
水井钻机是用于钻凿水井、地热井并完成下井管、洗井等作业的机械设备，操作台作为水井钻机的主控系统，向钻机发出控制指令，指导其进行钻井动作。
近年来，随着工业制造化与自动化的提升，水井钻机自身结构不但发生着变化，其工作效率及机械化程度也在不断提升，传统的操纵台也由各种控制杆给出控制指令转变为遥控装置给出控制指令，在市面上的水井钻机遥控装置大部分采用有线遥控，同时也存在着少量的无线遥控方式。
现实中，钻井现场环境恶劣，有线遥控装置难免存在多角度拉扯等问题，给操作人员带来许多不便；无线控制装置是未来水井钻机的发展趋势，但也存在着一些问题：水井钻机在工作时需要频繁动作，工作人员在频繁操作发射端的同时，也会给接收端传输高频率、大功率的信号；现有的水井钻机无线控制装置在接收端装备继电器开关驱动水井钻机动作，但继电器动作受线圈电感和机械惯性的影响，动作较慢，在面对水井钻机实际操作过程中高频率动作的情况下，接收端容易因继电器的损坏而工作失效，进而导致水井钻机控制出现问题，引发作业事故。
基于以上情况，如何发明一种无线、可以稳定高频操作的无线遥控驱动水井钻机控制装置是目前本领域亟待解决的问题，为此我们提出一种具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置。
发明内容
本发明的目的在于提供具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，以解决上述背景技术中提出的现有的水井钻机无线控制装置在接收端装备继电器开关驱动水井钻机动作，但继电器动作受线圈电感和机械惯性的影响，动作较慢，在面对水井钻机实际操作过程中高频率动作的情况下，接收端容易因继电器的损坏而工作失效的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，包括无线遥控装置和接收装置，无线遥控装置包括遥控装置壳体和安装在遥控装置壳体内部的信号发射端，所述信号发射端包括电源模块、按键模块、编码模块、A/D转换模块和发射天线模块，其中，
电源模块为信号发射端供源；
按键模块、编码模块、A/D转换模块以及发射天线模块依次通过信号传输连接；
接收装置包括外部接收装置外壳和安装在接收装置外壳内部的信号接收端，所述信号接收端包括信号整合电源模块、接收天线模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块、保护模块和信号输出模块，其中，
信号整合电源模块由水井钻井机车的电瓶电源提供电能；
接收天线模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块以及信号输出模块依次通过信号传输连接；
保护模块与Mos管开关模块并联。
优选的，所述遥控装置壳体上半部分正上方开有多个动作按键孔和一个急停开关，顶端开有一个天线孔，上半部分背面为存放发射端的凹槽。
优选的，所述遥控装置壳体下半部正上方有两根正负引线，背面为存放电源的凹槽。
优选的，所述接收装置外壳上半部分放置信号接收端。
优选的，所述接收装置外壳下半部分放置档位控制插头，且信号接收端由信号引线连接下半部分放置的档位控制插头。
优选的，所述接收装置还包括复位开关模块，该复位开关模块通过信号引线连接于接收装置的解码模块。
优选的，所述遥控装置壳体为塑料壳。
优选的，所述接收装置外壳为连通塑料壳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的无线遥控装置外形设计符合人体工学，手握感良好，操作简单人性化，持续工作无疲劳感
(2)本发明的无线遥控装置小巧便于携带，无线远距离操作，控制距离可达百米，解放了人工操作的范围限制，可自主选择最佳角度操控，避开危险、有障碍位置，方便、安全、连贯、可靠，极大提高工作效率，节省人力，无需多人配合；
(3)本发明的接收装置信号跨越性好，控制指令经编码、数字式无线传输、解码后转达给核心电路板进而转化为水井钻机指令动作，从而控制水井钻机，控制过程稳定、可靠、方便，可露天使用；
(4)本发明的接收装置有良好电气安全特性，符合国家安全标准规范；
(5)本发明的接收装置可实现高频率操作，解决了传统接收装置在高频操作下易损坏的问题，避免了作业事故，保证了人身安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
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做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，该装置主要用于水井钻机的无线遥控驱动控制，具有便捷、可高频率操作的特点，该控制装置包括无线遥控装置和接收装置，
对于无线遥控装置，无线遥控装置包括遥控装置壳体和安装在遥控装置壳体内部的信号发射端：外部塑料外壳分成上下两部分，上半部分正上方开有多个动作按键孔和一个急停开关，急停开关是可以在紧急情况下强制关闭水井钻机的一个安全开关；在顶端开有天线孔，用来安装信号发射天线，发射天线为螺旋型天线，发射端放置在上半部分背面的凹槽内，可用螺丝固定；
外壳下半部分正上方有两根由电源引出的正负极引线，正下方开有电源凹槽，放置蓄电池；整体外壳采用工程塑料材质，机械度高、耐热性和电绝缘性好，按键为硅胶按键，防水防尘，具有三防功能，可配合水井钻机在恶劣作业情况下使用。
内部信号发射端由电源模块、按键模块、编码模块、A/D转换模块和发射天线模块组成；电源模块由两节五号电池组成，可对整个发射端进行供电；按键模块中相应的按键开关闭合后产生控制电信号，控制电信号由电路通道传输至编码模块，编码模块接收到控制命令电信号后，将其转换成0和1组合的串行指令数字码，指令数字码经与编码模块连接的A/D转换模块转换为特定命令的无线电磁电波模拟信号，无线电磁波最后经过与A/D转换模块的发射天线模块中的螺旋型天线发射出去。
对于接收装置，接收装置包括外部接收装置外壳和安装在接收装置外壳内部的信号接收端：外部塑料壳为工程塑料材质，为连通型结构塑料壳，上半部放置信号接收端，在信号接收端的下方有信号引线连接下半部分放置的档位控制插头；
信号接收端由天线接收模块、复位开关模块、信号整合电源模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块、保险模块和信号输出模块组成，对于整个信号接收端的用电，信号整合电源模块由钻井车电瓶提供电源，由电感、压敏电阻、电容等元件组成，负责给天线接收模块、复位开关模块、D/A转换模块和解码模块提供电源，电感电源模块中的电感线圈用来滤除电瓶电源中的杂波，压敏电阻保护整个信号整合电源模块的稳定性，电容用来储存电量；Mos管开关模块、保险模块和信号输出模块的用电由水井钻机电瓶直接供给。
复位模块主要起复位作用，在开关对应功能调节时使用；接收天线模块中的天线为螺旋形天线，主要负责接收无线电磁波信号，在信号发射端发射出电磁波信号的同时，接收天线模块中的天线接收到信号发射端发射出的控制电磁波信号，经电路通道传送至与接收天线模块连接的D/A转换模块，D/A转换模块负责将电磁拨信号转换成0和1组合的串行指令数字信号，在由解码模块中的解码芯片对数字信息进行解码，得到发射端最初的控制信号，再将控制信号经过电路通道中进行功率放大，驱动至Mos管开关模块中起开关作用的Mos管；
与Mos管开关模块并联的保险模块用来保护Mos管开关模块，Mos管开关模块在将信号发射端的控制信号通过信号输出模块传送至档位控制插头，驱动水井钻机进行工作；其中，Mos管开关模块与保险模块并联，保险模块由多个压敏电阻组成，分别与多个Mos管开关模块对应，可防止电路外部短路时烧坏Mos管，Mos管开关模块与水井钻机动作按键相对应，可根据实际情况进行调节，来满足水井钻机作业需求，开关插头中有10个引脚，其中，除正负极外，其余的引脚对应水井钻机的各个动作。
保险模块和Mos管开关模块组成的开关模块，替代了现有市场上水井钻机无线遥控装置中的继电器开关模块，避免了在高频率操作情况下继电器容易损坏的问题，可以在大功率、高频率情况下操作，满足水井钻机的作业操作要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：包括无线遥控装置和接收装置，无线遥控装置包括遥控装置壳体和安装在遥控装置壳体内部的信号发射端，所述信号发射端包括电源模块、按键模块、编码模块、A/D转换模块和发射天线模块，其中，
电源模块为信号发射端供源；
按键模块、编码模块、A/D转换模块以及发射天线模块依次通过信号传输连接；
接收装置包括外部接收装置外壳和安装在接收装置外壳内部的信号接收端，所述信号接收端包括信号整合电源模块、接收天线模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块、保护模块和信号输出模块，其中，
信号整合电源模块由水井钻井机车的电瓶电源提供电能；
接收天线模块、D/A转换模块、解码模块、Mos管开关模块以及信号输出模块依次通过信号传输连接；
保护模块与Mos管开关模块并联。
2.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述遥控装置壳体上半部分正上方开有多个动作按键孔和一个急停开关，顶端开有一个天线孔，上半部分背面为存放发射端的凹槽。
3.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述遥控装置壳体下半部正上方有两根正负引线，背面为存放电源的凹槽。
4.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述接收装置外壳上半部分放置信号接收端。
5.根据权利要求4所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述接收装置外壳下半部分放置档位控制插头，且信号接收端由信号引线连接下半部分放置的档位控制插头。
6.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述接收装置还包括复位开关模块，该复位开关模块通过信号引线连接于接收装置的解码模块。
7.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述遥控装置壳体为塑料壳。
8.根据权利要求1所述的具有无线遥控驱动功能的水井钻机控制装置，其特征在于：所述接收装置外壳为连通塑料壳。
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