CN110905488A - 一种钻井设备运行状态采集监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钻井工程技术领域，尤其为一种钻井设备运行状态采集监测装置，包括第一微处理器，所述第一微处理器的输入端与信号处理单元的输出端电连接，所述信号处理单元的输入端分别与扭矩传感器、压力传感器、转速传感器和图像监视模块的输出端电连接，所述第一微处理器的输出端分别与声光报警模块和北斗信息发射装置的输入端电连接。本发明，通过信号处理单元、北斗信息发射装置、北斗信息接收装置、继电器模块、人机交互模块和声光报警模块之间的相互配合，使得工作室内的工作人员能够及时发现钻机出现问题并及时进行修理，同时还能够使钻机停止运行，避免钻机因小故障逐渐引发大故障，造成严重经济损失。
Description
技术领域
本发明属于钻井工程技术领域，具体涉及一种钻井设备运行状态采集监测装置。
背景技术
利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。
目前我国油(气)田广泛使用转盘钻钻井。主要设备有井架、操作平台、柴机、钻机、钻具、泥浆泵、发电机和测试装备以及燃料油罐和锅炉等。
钻机是开设钻井工程中的重要设备，然而，现有钻井用钻机缺乏专业性采集监测装置，无法实时监测出钻机的扭矩、压力以及转速，且钻机在发生故障时，无法及时停止运行，致使钻机因小故障逐渐引发大故障，造成严重经济损失，因此亟需一种钻井设备运行状态采集监测装置来解决上述问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种钻井设备运行状态采集监测装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻井设备运行状态采集监测装置，包括第一微处理器，所述第一微处理器的输入端与信号处理单元的输出端电连接，所述信号处理单元的输入端分别与扭矩传感器、压力传感器、转速传感器和图像监视模块的输出端电连接，所述第一微处理器的输出端分别与声光报警模块和北斗信息发射装置的输入端电连接，并且北斗信息发射装置与北斗信息接收装置通信连接，所述北斗信息接收装置的输出端与第二微处理器的输入端电连接，所述第二微处理器的输出端与继电器模块的输入端电连接，所述继电器模块的输出端与钻机的输入端电连接。
优选的，所述第一微处理器与人机交互模块双向电连接，所述人机交互模块分别与数据存储模块和显示器双向电连接。
优选的，所述扭矩传感器、压力传感器和转速传感器安装在钻机的动力头接头处，并且图像监视模块安装在钻井井口处。
优选的，所述北斗信息发射装置通过局域网与北斗信息接收装置通信连接。
优选的，所述图像监视模块为摄像机，所述继电器模块的输入端与供电模块的输出端电连接。
优选的，所述人机交互模块通过管理中心与维修装置通信连接，所述管理中心由服务器组成，且所述服务器包括用户信息数据库、维修信息数据库和通信模块，所述维修装置被维修人员持有，并且维修装置包括显示单元、存储单元、输入装置和通信单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，通过信号处理单元、北斗信息发射装置、北斗信息接收装置、继电器模块、人机交互模块和声光报警模块之间的相互配合，使得工作室内的工作人员能够及时发现钻机出现问题并及时进行修理，同时还能够使钻机停止运行，避免钻机因小故障逐渐引发大故障，造成严重经济损失。
本发明，通过设置显示器和图像监视模块，显示器能够将图像监视模块所监测到的图像内容进行显示，便于工作人员在工作室内便能够了解钻井与钻机的现场情况，通过设置维修装置，显示单元用于显示管理中心的信息，存储单元用于存储管理中心信息及用户、维修数据，输入装置用于维修人员输入用户、维修数据，通信单元用于接收管理中心的信息以及用于发送存储单元中的用户、维修数据。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明一种钻井设备运行状态采集监测装置的示意图。
图中：1、第一微处理器；2、信号处理单元；3、扭矩传感器；4、压力传感器；5、转速传感器；6、图像监视模块；7、人机交互模块；8、声光报警模块；9、数据存储模块；10、显示器；11、北斗信息发射装置；12、北斗信息接收装置；13、第二微处理器；14、继电器模块；15、钻机；16、供电模块；17、管理中心；18、维修装置；19、维修人员；20、通信单元；21、输入装置；22、存储单元；23、显示单元。
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。
实施例
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种钻井设备运行状态采集监测装置，包括第一微处理器1，第一微处理器1的输入端与信号处理单元2的输出端电连接，通过设置第一微处理器1和信号处理单元2，扭矩传感器3、压力传感器4和转速传感器5能够分别对钻机15的扭矩、钻压和转速进行监测，而图像监视模块6又能够对钻井的内部情况进行摄像，接着由信号处理单元2将电信号转换为第一微处理器1能够处理的数字信号，信号处理单元2的输入端分别与扭矩传感器3、压力传感器4、转速传感器5和图像监视模块6的输出端电连接，通过设置显示器10和图像监视模块6，显示器10能够将图像监视模块6所监测到的图像内容进行显示，便于工作人员在工作室内便能够了解钻井与钻机15的现场情况，第一微处理器1的输出端分别与声光报警模块8和北斗信息发射装置11的输入端电连接，通过设置第一微处理器1和数据存储模块9，第一微处理器1又能够对数据存储模块9内所存储钻机15的额定工作参数与信号处理单元2发送的数据值进行分析、处理和判断，当钻机15的工作参数与数据存储模块9内的参数值相差较大时，一方面，第一微处理器1会分别向声光报警模块8和第一微处理器1发出相应的工作指令，并且北斗信息发射装置11与北斗信息接收装置12通信连接，北斗信息接收装置12的输出端与第二微处理器13的输入端电连接，第二微处理器13的输出端与继电器模块14的输入端电连接，通过设置第二微处理器13、继电器模块14和供电模块16，第二微处理器13在接收到第一微处理器1的指令后，又由于继电器模块14的第一触点用于与用钻机15相连接，继电器模块14的第二触点用于与供电模块16相连接，从而便能够使钻机15停止运行，避免钻机15因小故障逐渐引发大故障，造成严重经济损失，继电器模块14的输出端与钻机15的输入端电连接。
具体的，第一微处理器1与人机交互模块7双向电连接，人机交互模块7分别与数据存储模块9和显示器10双向电连接。
具体的，扭矩传感器3、压力传感器4和转速传感器5安装在钻机15的动力头接头处，并且图像监视模块6安装在钻井井口处。
具体的，北斗信息发射装置11通过局域网与北斗信息接收装置12通信连接。
具体的，图像监视模块6为摄像机，继电器模块14的输入端与供电模块16的输出端电连接。
具体的，人机交互模块7通过管理中心17与维修装置18通信连接，管理中心17由服务器组成，且服务器包括用户信息数据库、维修信息数据库和通信模块，维修装置18被维修人员持有，并且维修装置19包括显示单元23、存储单元22、输入装置21和通信单元20。
本发明的工作原理及使用流程：本发明在运转的过程中，扭矩传感器3、压力传感器4和转速传感器5能够分别对钻机15的扭矩、钻压和转速进行监测，而图像监视模块6又能够对钻井的内部情况进行摄像，接着由信号处理单元2将电信号转换为第一微处理器1能够处理的数字信号，而第一微处理器1又能够对数据存储模块9内所存储钻机15的额定工作参数与信号处理单元2发送的数据值进行分析、处理和判断，当钻机15的工作参数与数据存储模块9内的参数值相差较大时，一方面，第一微处理器1会向声光报警模块8发出工作指令，而声光报警模块9在收到报警提醒后，工作室内的工作人员能够及时发现钻机15出现问题并及时进行修理，另一方面，第一微处理器1能够利用北斗信息发射装置11和北斗信息接收装置12之间的无线通信将控制指令发送至第二微处理器13处，第二微处理器13在接收到指令后，又由于继电器模块14的第一触点用于与用钻机15相连接，继电器模块14的第二触点用于与供电模块16相连接，从而便能够使钻机15停止运行，避免钻机15因小故障逐渐引发大故障，造成严重经济损失。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钻井设备运行状态采集监测装置，包括第一微处理器（1），其特征在于：所述第一微处理器（1）的输入端与信号处理单元（2）的输出端电连接，所述信号处理单元（2）的输入端分别与扭矩传感器（3）、压力传感器（4）、转速传感器（5）和图像监视模块（6）的输出端电连接，所述第一微处理器（1）的输出端分别与声光报警模块（8）和北斗信息发射装置（11）的输入端电连接，并且北斗信息发射装置（11）与北斗信息接收装置（12）通信连接，所述北斗信息接收装置（12）的输出端与第二微处理器（13）的输入端电连接，所述第二微处理器（13）的输出端与继电器模块（14）的输入端电连接，所述继电器模块（14）的输出端与钻机（15）的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种钻井设备运行状态采集监测装置，其特征在于：所述第一微处理器（1）与人机交互模块（7）双向电连接，所述人机交互模块（7）分别与数据存储模块（9）和显示器（10）双向电连接。
3.根据权利要求1所述的一种钻井设备运行状态采集监测装置，其特征在于：所述扭矩传感器（3）、压力传感器（4）和转速传感器（5）安装在钻机（15）的动力头接头处，并且图像监视模块（6）安装在钻井井口处。
4.根据权利要求1所述的一种钻井设备运行状态采集监测装置，其特征在于：所述北斗信息发射装置（11）通过局域网与北斗信息接收装置（12）通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种钻井设备运行状态采集监测装置，其特征在于：所述图像监视模块（6）为摄像机，所述继电器模块（14）的输入端与供电模块（16）的输出端电连接。
6.根据权利要求2所述的一种钻井设备运行状态采集监测装置，其特征在于：所述人机交互模块（7）通过管理中心（17）与维修装置（18）通信连接，所述管理中心（17）由服务器组成，且所述服务器包括用户信息数据库、维修信息数据库和通信模块，所述维修装置（18）被维修人员持有，并且维修装置（19）包括显示单元（23）、存储单元（22）、输入装置（21）和通信单元（20）。
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