CN203271714U - 钻机数据采集与监视控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钻机数据采集与监视控制系统，包括传感器检测模块、通讯模块和控制中心，且传感器检测模块通过通讯模块连接至控制中心，该系统还包括GPS定位模块和视频监控模块，通讯模块包括关口站，传感器检测模块、GPS定位模块及视频监控模块均通过卫星通信网络与关口站连接，且关口站又与控制中心连接。通过采用上述结构，不仅实现了钻机在工作现场的位置定位，而且能进行钻机在工作现场的实时视频动态监控和运行参数及状态的检测监控，从而全面反映了钻机的工作环境和工作状态，有效保障了钻机安全、稳定、有效地工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集与监控系统，特别是涉及一种钻机数据采集与监视控制系统。
背景技术
作为石油钻井工业的基础，石油钻机通过带动钻具破碎岩石，向地下钻进，钻出规定深度的井眼，供采油机或采气机获取石油或天然气，从而在石油钻井中发挥着重大的作用。并且，由于钻机的工作环境恶劣多变，情况复杂，为了钻机安全、稳定、有效地工作，在钻机的工作过程中就需要对其环境状态和工作状态进行实时的监控。但当前的钻机监控系统往往仅对钻机的局部状态如工作参数进行检测和监控，不能全面有效地反映钻机的工作环境和工作状态，进而全面保障钻机的安全运行。
实用新型内容
为克服以上现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种钻机数据采集与监视控制系统，不仅实现了钻机在工作现场的位置定位，而且能进行钻机在工作现场的实时视频动态监控和运行参数及状态的检测监控，从而全面反映钻机的工作环境和工作状态，有效保障钻机安全、稳定、有效的工作。
本实用新型的技术方案是：
一种钻机数据采集与监视控制系统，包括传感器检测模块、通讯模块和控制中心，且传感器检测模块通过通讯模块连接至控制中心，该钻机数据采集与监视控制系统还包括GPS定位模块和视频监控模块，通讯模块包括关口站，传感器检测模块、GPS定位模块及视频监控模块均通过卫星通信网络与关口站连接，且关口站又与控制中心连接。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中GPS定位模块包括GPS卫星终端，且GPS卫星终端安装于钻机的工作台上或者靠近钻机工作台的位置上。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中视频监控模块包括摄像机、网络硬盘录像机及用于供电的UPS电源，摄像机为一体式云台摄像机，且一体式云台摄像机的输出端与网络硬盘录像机的输入端连接，网络硬盘录像机的输出端通过卫星通信网络与关口站连接。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中传感器检测模块包括现场钻机传感器、控制器和现场上位机，现场钻机传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与现场上位机的输入端连接，现场上位机的输出端通过卫星通信网络与关口站连接。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中控制器为PLC控制器。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中现场上位机为PC机或者工业计算机。
上述钻机数据采集与监视控制系统，其中现场钻机传感器包括压力传感器、泵冲/转速传感器、绞车传感器和液压扭矩传感器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设计有传感器检测模块、GPS定位模块和视频监控模块，以及分别与上述模块连接的控制中心，不仅实现了钻机在工作现场的位置定位，而且能进行钻机在工作现场的实时视频动态监控和运行参数及状态的检测监控，从而全面反映了钻机的工作环境和工作状态，有效保障了钻机安全、稳定、有效地工作。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是钻机数据采集与监视控制系统的原理结构示意框图。
图中：传感器检测模块1，GPS定位模块2，视频监控模块3，通讯模块4，控制中心5。
具体实施方式
如图1所示，一种钻机数据采集与监视控制系统，包括传感器检测模块1、通讯模块4和控制中心5，且传感器检测模块1通过通讯模块4连接至控制中心5，该钻机数据采集与监视控制系统还包括GPS定位模块2和视频监控模块3，通讯模块4包括关口站，传感器检测模块1、GPS定位模块2及视频监控模块3均通过卫星通信网络与关口站连接，且关口站又与控制中心5连接。作为一种优选，上述关口站通过Internet与控制中心5连接，实现远程通信。
作为一种优选，上述GPS定位模块2包括GPS卫星终端，且GPS卫星终端安装于钻机的工作台上或者靠近钻机工作台的位置上。这样，控制中心5便可实时确定每台钻机的具体地理位置。
上述视频监控模块3包括摄像机、网络硬盘录像机及用于供电的UPS电源，摄像机为一体式云台摄像机，且一体式云台摄像机的输出端与网络硬盘录像机的输入端连接，网络硬盘录像机的输出端通过卫星通信网络与关口站连接。这样，便可将视频数据实时传输至控制中心5，实现了能够实时了解钻机的现场工作情况。
上述传感器检测模块1包括现场钻机传感器、控制器和现场上位机，现场钻机传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与现场上位机的输入端连接，现场上位机的输出端通过卫星通信网络与关口站连接。作为进一步的优选，其中控制器为PLC控制器，现场上位机为PC机或者工业计算机，现场钻机传感器包括压力传感器、泵冲/转速传感器、绞车传感器和液压扭矩传感器等。
通过上述传感器的采集信息，便可获知各项参数信息，如利用绞车传感器实时监测钻头位置、计算动力头所处高度、计算钻头距井底的距离，利用脉冲传感器监测动力头转速、监测泥浆泵冲次（以计算排量），利用绞车、转速、钻压等数据计算出钻机钻进每米所用的时间等，并在钻机现场通过工控机组态软件画面实时显示和记录上述各项工程参数，通过人机界面在工作现场实时控制钻机的操作运行，同时将各项数据传输至控制中心5。此外，还可在系统内将上述信息生成各种报表。
值得说明的是，该系统还可采用开放式结构，以便今后钻机数量增加时，无论是软件系统还是硬件部分均可根据需要方便地进行扩展。同时，根据该系统实现的远程通信功能，使得在异地的控制中心5可全面地掌握现场生产及设备运行情况，并且效果与在现场时相同。
通过采用上述结构，本实用新型不仅实现了钻机在工作现场的位置定位，而且能进行钻机在工作现场的实时视频动态监控和运行参数及状态的检测监控，从而全面反映了钻机的工作环境和工作状态，有效保障了钻机安全、稳定、有效地工作。
上面结合附图对本实用新型优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种钻机数据采集与监视控制系统，包括传感器检测模块、通讯模块和控制中心，且传感器检测模块通过通讯模块连接至控制中心，其特征在于：该钻机数据采集与监视控制系统还包括GPS定位模块和视频监控模块；所述通讯模块包括关口站，所述传感器检测模块、GPS定位模块及视频监控模块均通过卫星通信网络与所述关口站连接，且所述关口站又与控制中心连接。
2.如权利要求1所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述GPS定位模块包括GPS卫星终端，且所述GPS卫星终端安装于钻机的工作台上或者靠近钻机工作台的位置上。
3.如权利要求1或2所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述视频监控模块包括摄像机、网络硬盘录像机及用于供电的UPS电源，所述摄像机为一体式云台摄像机，且一体式云台摄像机的输出端与所述网络硬盘录像机的输入端连接，所述网络硬盘录像机的输出端通过卫星通信网络与所述关口站连接。
4.如权利要求1或2所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述传感器检测模块包括现场钻机传感器、控制器和现场上位机，所述现场钻机传感器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述现场上位机的输入端连接，所述现场上位机的输出端通过卫星通信网络与所述关口站连接。
5.如权利要求4所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。
6.如权利要求4所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述现场上位机为PC机或者工业计算机。
7.如权利要求4所述的钻机数据采集与监视控制系统，其特征在于：所述现场钻机传感器包括压力传感器、泵冲/转速传感器、绞车传感器和液压扭矩传感器。
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