CN111577251A - 一种5g网络在线油井探深装置及其方法 - Google Patents

一种5g网络在线油井探深装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种5G网络在线油井探深装置及其方法，装置包括MCU核心控制模块、激光测距仪、水平仪、通信模块、显示屏幕、角度调整模块、定位模块、存储模块、摄像机、支架、电源模块、后台，方法包括以下步骤：S1、本发明固定在待测油井洞口；S2、支架伸缩；S3、激光测距仪进行调整；S4、激光测距仪进行测距；S5、测距数据上传至后台；S6、得到有效数据；S7、得到三次有效数据；S8、三次有效数据上传至后台；S7、照片数据上传至后台；S8、有效数据传送至显示屏幕进行显示；S9、提示信息发送至显示屏幕进行显示。本发明节约人力成本，提高了工作效率，降低安全风险，便于安装使用，随时可进行快速安装并投入使用。

Description

一种5G网络在线油井探深装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种5G网络在线油井探深装置及其方法。
背景技术
石油是现代工农业生产的血液，被人们称作黑色的金子。石油产品与人们的生活息息相关，时刻都离不了它们。石油勘探就是一个寻找油气田的过程。石油勘探的基本方法有：以岩石学、构造地质学、矿藏学等理论为基础，分析地质资料，评价含油气远景的地质法；物探法包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探和地震勘探，其中地震勘探是最主要的方法。以及直接取得最可靠的地质资料的钻探法。钻探法钻探石油过程中，经常出现钻探作业者钻探不到位，瞒报钻探工作量等问题，而石油钻井深，口径小，难以判定作业者所言真假，因此发展新的油井探深装置是十分重要的
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种5G网络在线油井探深装置及其方法，本发明可以进行在线油井深度勘测并使用5G无线网络进行传输。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种5G网络在线油井探深装置，包括MCU核心控制模块、激光测距仪、水平仪、通信模块、显示屏幕、角度调整模块、定位模块、存储模块、摄像机、支架、电源模块、后台，所述激光测距仪、水平仪、通信模块、显示屏幕、角度调整模块、定位模块、存储模块、摄像机、支架都与MCU核心控制模块电性连接，所述角度调整模块与激光测距仪电性连接，所述通信模块与后台无线连接，所述支架具有伸缩性。
作为优选，通信模块包括5G通信模块、第一天线，所述5G通信模块与MCU核心控制模块电性连接，所述第一天线与5G通信模块电性连接，
作为优选，所述第一天线用于收发5G信号。
作为优选，定位模块包括GPS定位模块、第二天线，所述GPS定位模块与MCU核心控制模块电性连接，所述第二天线与GPS定位模块电性连接。
作为优选，第二天线用于负责收发GPS信号。
作为优选，角度调整模块包括动力装置、转动装置，所述转动装置与激光测距仪连接，所述动力装置与转动装置连接，所述动力装置与MCU核心控制模块电性连接。
一种5G网络在线油井探深方法，包括以下步骤：
S1、使用支架将5G网络在线油井探深装置固定在待测油井洞口，后台设定预期数值；
S2、水平仪测得5G网络在线油井探深装置与地面洞口的角度，水平仪向MCU核心控制模块发送角度值，此时的角度值为设定的角度值，MCU核心控制模块根据设定的角度值控制支架伸缩，以适应各种地形；
S3、MCU核心控制模块根据设定的角度值对激光测距仪的角度进行不断调整，直到MCU核心控制模块调整到激光测距仪的角度为设定的角度值为止；
S4、MCU核心控制模块向激光测距仪发出测距信号，激光测距仪开始向洞口发射激光进行测距，然后激光测距仪将测距数据发送给MCU核心控制模块；
S5、MCU核心控制模块将接收到的测距数据通过5G通信模块上传至后台；
S6、后台将接收到测距数据与预期数值进行对比，若差值大于1，则此次测距数据作废，与此同时后台通过5G通信模块向MCU核心控制模块发送重新测距指令，显示屏会显示作废的测距数据，然后跳到步骤S4，否则将此次测距数据标记为有效数据，MCU核心控制模块得到有效数据；
S7、重复步骤S6，直到MCU核心控制模块得到三次有效数据；
S8、MCU核心控制模块通过5G通信模块将三次有效数据上传至后台；
S7、MCU核心控制模块控制摄像机进行拍摄取证，使得MCU核心控制模块得到照片数据，MCU核心控制模块将照片数据通过5G通信模块上传至后台；
S8、MCU核心控制模块将三次有效数据传送至显示屏幕进行显示，从而实现人机交互；
S9、后台通过5G通信模块向在线油井探深装置发送提示信息，并由MCU核心控制模块将提示信息发送至显示屏幕进行显示播放。
作为优选，MCU核心控制模块根据设定的角度值对激光测距仪的角度进行调整的工作流程如下：
S301、MCU核心控制模块根据设定的角度值控制动力装置开始工作；
S302、动力装置带动转动装置进行转动，从而调整激光测距仪角度；
S303、激光测距仪角度变化时，水平仪持续向MCU核心控制模块发送角度值；
S304、角度值达到设定的角度值时，MCU核心控制模块向动力装置发出停止信号，动力装置停止工作。
作为优选，提示信息包括某号油井需要重新测量或修改钻井深度。
本发明的有益效果如下：本发明采用5G网络进行油井深度在线测量，省去了人工测量的困扰，并且工作人员通过后台可以最快速度知晓油井钻孔的情况，防止现场工作人员偷懒，激光测距仪与水平仪组合的方式可以保证测距角度不出现问题，保证了测距的准确性；摄像机对周围进行拍照取证，保证现场人员不会在同一个钻井进行多次测量、谎报、瞒报的事情发生，本发明保证了油井勘测的质量，有利于油气田勘测的发展，现场无需派遣监管人员就可以知晓钻井数据，节约人力成本，提高了工作效率，降低安全风险。
本发明使用5G通信模块进行通信，5G网络的高速传输使得数据上传变得更加迅速，后台可以更加快速的接收到信息从而做出反应，且无线5G网络的部署方便快捷，只需启动装置即可接入网络，满足了快速建立在线油井探深检测系统的需求。
本发明在检测钻井深度数据与设定值偏离较大时会在显示屏幕上显示并提醒钻井人员进行重新施工，本发明实现了油井深度在线检测和使用5G进行数据传输，便于安装使用，随时可进行快速安装并投入使用。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为通信模块的模块连接图；
图3为定位模块的模块连接图；
图4为角度调整模块的模块连接图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1所示，一种5G网络在线油井探深装置，包括MCU核心控制模块1、激光测距仪2、水平仪3、通信模块4、显示屏幕5、角度调整模块6、定位模块7、存储模块8、摄像机9、支架10、电源模块11、后台12，所述激光测距仪2、水平仪3、通信模块4、显示屏幕5、角度调整模块6、定位模块7、存储模块8、摄像机9、支架10都与MCU核心控制模块1电性连接，所述角度调整模块6与激光测距仪2电性连接，所述通信模块4与后台12无线连接，所述支架10具有伸缩性。
如图2所示，通信模块4包括5G通信模块41、第一天线42，所述5G通信模块41与MCU核心控制模块1电性连接，所述第一天线42与5G通信模块41电性连接，第一天线42用于收发5G信号。
如图3所示，定位模块7包括GPS定位模块71、第二天线72，所述GPS定位模块71与MCU核心控制模块1电性连接，所述第二天线72与GPS定位模块71电性连接，所述第二天线72用于负责收发GPS信号。
如图4所示，角度调整模块6包括动力装置61、转动装置62，所述转动装置62与激光测距仪2连接，所述动力装置61与转动装置62连接，所述动力装置61与MCU核心控制模块1电性连接。
一种5G网络在线油井探深方法，包括以下步骤：
S1、使用支架10将5G网络在线油井探深装置固定在待测油井洞口，后台12设定预期数值；
S2、水平仪3测得5G网络在线油井探深装置与地面洞口的角度，水平仪3向MCU核心控制模块1发送角度值，此时的角度值为设定的角度值，MCU核心控制模块1根据设定的角度值控制支架10伸缩，以适应各种地形；
S3、MCU核心控制模块1根据设定的角度值对激光测距仪2的角度进行不断调整，直到MCU核心控制模块1调整到激光测距仪2的角度为设定的角度值为止；
S4、MCU核心控制模块1向激光测距仪2发出测距信号，激光测距仪2开始向洞口发射激光进行测距，然后激光测距仪2将测距数据发送给MCU核心控制模块1；S5、MCU核心控制模块1将接收到的测距数据通过5G通信模块41上传至后台12；
S6、后台12将接收到测距数据与预期数值进行对比，若差值大于1，则此次测距数据作废，与此同时后台通过5G通信模块41向MCU核心控制模块1发送重新测距指令，显示屏会显示作废的测距数据，然后跳到步骤S4，否则将此次测距数据标记为有效数据，MCU核心控制模块1得到有效数据；
S7、重复步骤S6，直到MCU核心控制模块1得到三次有效数据；
S8、MCU核心控制模块1通过5G通信模块41将三次有效数据上传至后台12；
S7、MCU核心控制模块1控制摄像机9进行拍摄取证，使得MCU核心控制模块1得到照片数据，MCU核心控制模块1将照片数据通过5G通信模块41上传至后台12；
S8、MCU核心控制模块1将三次有效数据传送至显示屏幕5进行显示，从而实现人机交互；
S9、后台12通过5G通信模块41向在线油井探深装置发送提示信息，并由MCU核心控制模块1将提示信息发送至显示屏幕5进行显示播放。
MCU核心控制模块1根据设定的角度值对激光测距仪2的角度进行调整的工作流程如下：
S301、MCU核心控制模块1根据设定的角度值控制动力装置61开始工作；
S302、动力装置61带动转动装置62进行转动，从而调整激光测距仪2角度；
S303、激光测距仪2角度变化时，水平仪3持续向MCU核心控制模块1发送角度值；
S304、角度值达到设定的角度值时，MCU核心控制模块1向动力装置61发出停止信号，动力装置停止61工作。
提示信息包括某号油井需要重新测量或修改钻井深度。
本发明通过激光反射原理对油井深度进行探测，并通过5G通信技术进行数据传输，5G网络的高速传输能力使得数据图像上传变得更加快速，后台可以快速收到反馈信息，提高了工作效率，也避免了现场常驻监管人员的需求，无需另外布置线路，不受使用场地影响。且全景摄像机的拍摄取证也使得数据每个钻井的数据都更加真实，避免造假行为的发生。在钻井深度数据与设定值偏差较大时，显示屏会显示作废的测距数据，并提醒现场施工人员注意该问题，不要试图蒙混过关，保证了工程实施的质量与验收效率，具备很高的实用价值。
本发明可以满足快速建立在线油井探深系统的需求，建立后可随时增加减少设备，对于新的设备的增加只需启动入网，在线深度检测的方式无需监管人员参与，节省了人力成本，提高了工作效率，后台可以实时知晓施工现场的信息，并下达指令，保证了工程实施的质量。
需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，包括MCU核心控制模块(1)、激光测距仪(2)、水平仪(3)、通信模块(4)、显示屏幕(5)、角度调整模块(6)、定位模块(7)、存储模块(8)、摄像机(9)、支架(10)、电源模块(11)、后台(12)，所述激光测距仪(2)、水平仪(3)、通信模块(4)、显示屏幕(5)、角度调整模块(6)、定位模块(7)、存储模块(8)、摄像机(9)、支架(10)都与MCU核心控制模块(1)电性连接，所述角度调整模块(6)与激光测距仪(2)电性连接，所述通信模块(4)与后台(12)无线连接，所述支架(10)具有伸缩性。
2.根据权利要求1所述一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，所述通信模块(4)包括5G通信模块(41)、第一天线(42)，所述5G通信模块(41)与MCU核心控制模块(1)电性连接，所述第一天线(42)与5G通信模块(41)电性连接。
3.根据权利要求2所述一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，所述第一天线(42)用于收发5G信号。
4.根据权利要求1所述一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，所述定位模块(7)包括GPS定位模块(71)、第二天线(72)，所述GPS定位模块(71)与MCU核心控制模块(1)电性连接，所述第二天线(72)与GPS定位模块(71)电性连接。
5.根据权利要求4所述一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，所述第二天线(72)用于负责收发GPS信号。
6.根据权利要求1所述一种5G网络在线油井探深装置，其特征在于，所述角度调整模块(6)包括动力装置(61)、转动装置(62)，所述转动装置(62)与激光测距仪(2)连接，所述动力装置(61)与转动装置(62)连接，所述动力装置(61)与MCU核心控制模块(1)电性连接。
7.一种5G网络在线油井探深方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、使用支架(10)将5G网络在线油井探深装置固定在待测油井洞口，后台(12)设定预期数值；
S2、水平仪(3)测得5G网络在线油井探深装置与地面洞口的角度，水平仪(3)向MCU核心控制模块(1)发送角度值，此时的角度值为设定的角度值，MCU核心控制模块(1)根据设定的角度值控制支架(10)伸缩，以适应各种地形；
S3、MCU核心控制模块(1)根据设定的角度值对激光测距仪(2)的角度进行不断调整，直到MCU核心控制模块(1)调整到激光测距仪(2)的角度为设定的角度值为止；
S4、MCU核心控制模块(1)向激光测距仪(2)发出测距信号，激光测距仪(2)开始向洞口发射激光进行测距，然后激光测距仪(2)将测距数据发送给MCU核心控制模块(1)；
S5、MCU核心控制模块(1)将接收到的测距数据通过5G通信模块(41)上传至后台(12)；
S6、后台(12)将接收到测距数据与预期数值进行对比，若差值大于1，则此次测距数据作废，与此同时后台通过5G通信模块(41)向MCU核心控制模块(1)发送重新测距指令，显示屏会显示作废的测距数据，然后跳到步骤S4，否则将此次测距数据标记为有效数据，MCU核心控制模块(1)得到有效数据；
S7、重复步骤S6，直到MCU核心控制模块(1)得到三次有效数据；
S8、MCU核心控制模块(1)通过5G通信模块(41)将三次有效数据上传至后台(12)；
S7、MCU核心控制模块(1)控制摄像机(9)进行拍摄取证，使得MCU核心控制模块(1)得到照片数据，MCU核心控制模块(1)将照片数据通过5G通信模块(41)上传至后台(12)；
S8、MCU核心控制模块(1)将三次有效数据传送至显示屏幕(5)进行显示，从而实现人机交互；
S9、后台(12)通过5G通信模块(41)向在线油井探深装置发送提示信息，并由MCU核心控制模块(1)将提示信息发送至显示屏幕(5) 进行显示播放。
8.根据权利要求7所述一种5G网络在线油井探深方法，其特征在于，所述MCU核心控制模块(1)根据设定的角度值对激光测距仪(2)的角度进行调整的工作流程如下：
S301、MCU核心控制模块(1)根据设定的角度值控制动力装置(61)开始工作；
S302、动力装置(61)带动转动装置(62)进行转动，从而调整激光测距仪(2)角度；
S303、激光测距仪(2)角度变化时，水平仪(3)持续向MCU核心控制模块(1)发送角度值；
S304、角度值达到设定的角度值时，MCU核心控制模块(1)向动力装置(61)发出停止信号，动力装置停止(61)工作。
9.根据权利要求7所述一种5G网络在线油井探深方法，其特征在于，所述提示信息包括某号油井需要重新测量或修改钻井深度。
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