CN2572344Y - 便携式压裂施工监测装置 - Google Patents

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王正垠
李斌
卢晓君
阎志超
杨海涛
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Abstract

本实用新型涉及便携式压裂施工监测记录装置，包括油管压力变送器和套管压力变送器采集的信号送入第一信号调理A/D转换电路，涡轮流量计采集的信号送入计数器，砂比变送器采集的信号送入第二信号调理A/D转换电路，第一信号调理A/D转换电路转换的电压信号、计数器的脉冲信号、第二信号调理A/D转换电路转换的含砂浓度体积比电信号一并送入CPU单片机中，CPU单片机输出的信号两路分别送入点阵显示模块和无线发送模块，还有一路可逆方向输出给电子硬盘，无线发送模块发送的无线信号输出给手持表。记录仪采用大容量电子硬盘。可连接存储41.6小时施工资料。并可配置多台手持表，无须与计算机连接，施工结束后，可实现数据的回放。

Description

便携式压裂施工监测装置
一、技术领域
本实用新型涉及便携式压裂施工监测装置，特别适用于油、气钻井中使用测量油管、套管、排量、砂比等参数的一种装置。
二、背景技术
已有的便携式压裂施工监测记录仪内置或外置计算机系统，结构复杂，可靠性低，不适合现场恶劣的环境条件下使用，故障率较高。在现场施工时，环境条件恶劣，普通笔记本计算机很难适合露天作业的要求，经常出现键盘失灵，可动部件损坏，造成系统工作不正常等缺点。
三、发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种结构简单、可靠性高、能满足恶劣环境条件下使用的一种便携式压裂施工监测装置。
实现发明目的技术方案是这样解决的：包括油管压力变送器和套管压力变送器采集的信号送入第一信号调理A/D转换电路，涡轮流量计采集的信号送入计数器，砂比变送器采集的信号送入第二信号调理A/D转换电路，第一信号调理A/D转换电路转换的电压信号、计数器的脉冲信号、第二信号调理A/D转换电路转换的含砂浓度体积比电信号一并送入CPU单片机中，CPU单片机输出的信号两路分别送入点阵显示模块和无线发送模块，还有一路可逆方向输出给电子硬盘，无线发送模块发送的无线信号输出给手持表。
本实用新型与现有技术相比，该装置内置大容量电子硬盘，系统无机械可动部件，集成度高、结构简单、可靠性高、能满足恶劣环境条件下使用的要求。系统的平均无故障时间大大提高，系统可在线升级。四项参数每秒采集、存储一次，存储在大容量电子硬盘，系统可连续存储41.6小时的参数信息。电子硬盘无机械可动部件，可靠性高。记录仪除了将四项参数以数据和曲线的形式在主记录仪上显示以外，与此同时，可将每秒的四项参数测量结果和其他相关信息以无线的方式向外自动发送出去，系统配套的手持表可在主记录仪300米范围内接收到主记录仪发送的信息，并在手持表上实时显示。记录仪可以现场独立工作，无需连接计算机。施工结束后，记录仪可与计算机相连接，将施工的全部信息资料回放到计算机中，作永久的资料存储，同时可生成相应的施工报表与施工资料。
通过本发明方案的实施，该记录装置可工作在现场恶劣的环境条件下，系统工作温度-10℃～+50℃，系统抗震耐颠等特点，具有较好的经济和社会效益。
四、附图说明
图1为本实用新型结构示意框图
图2为图1的电原理结构示意图
图3为图2的液晶显示子模块电路原理图
图4为图2的按键及复位电路原理图
图5为图2的模拟器电路原理图
五、具体实施方式
附图为本实用新型的一个具体实施例。
下面结合附图对本实新型的内容作进一步说明。
参照图1所示，包括油管压力变送器1和套管压力变送器2采集的信号送入第一信号调理A/D转换电路5，涡轮流量计3采集的信号送入计数器6，砂比变送器4采集的信号送入第二信号调理A/D转换电路7，第一信号调理A/D转换电路5转换的电压信号、计数器6的脉冲信号、第二信号调理A/D转换电路7转换的含砂浓度体积比电信号一并送入CPU单片机8中，CPU单片机8输出的信号两路分别送入点阵显示模块9和无线发送模块11，还有一路可逆方向输出给电子硬盘10，无线发送模块11发送的无线信号输出给手持表12。
图2所示，由U2、U3、U4组成CPU单片机8，其U2为89C52中央处理器，89C52中央处理器上还连接有电容C5、C6、电解电容C7，电容C5、C6的右端并联了一个10M的晶体振荡器X1，89C52中央处理器又分别与液晶显示子模块电路XT5、液晶电子硬盘模块电路XT2，LCD液晶显示子模块电路XT1.SCH，液晶键盘及复位子模块电路XT6，集成电路芯片U1、U3、U4连接，其U1还连接了电容C2、C3、C4，由电容C1、J3、U1组成RS-232接口电平转换无线发送模块电路。
图3所示，由电容C10、.C11、10M晶体振荡器X2、集成电路块U7组成点阵显示控制器，点阵显示控制器分别连接了由U5、U6集成电路块组成的显示缓冲器和由A1、A2、电容C12、C13、C14、C15、C16、电阻R1组成的液晶点阵显示屏，ADFO5C24为专用负电源模块。
图4所示，由MAX825集成电路块U31、7414比较器U34-1、U34-2、二极管D9电阻R21、电解电容C60组成比较电路分别与由GAL2集成电路块U32、74ALS244集成电路块U33组成键盘自动复位电路和由电容C61、C62C63、10K电阻和按键组成手动复位按键。其按键依次为：开机、复位、关机、开始、冲洗、试泵、洗井、座封、换液、加砂、停砂、停泵、结束、暂停，施工时按施工工序按下相应的按键即可。仪表可自动记录施工内容。
图5所示，油管压力、套管压力、流量、砂比的参数通过手动按键分别连接到四个X9511数控电位器U25、U26、U27、U28上，U28的端部连接有电解电容C56、555集成电路块U29和电容C57，在U26、U27、U28的输出端分别连接100k滑动电阻R14、10K滑动电阻R16、R17，接口J1的第10点上连接有电解电容C51、第8点上连接有电解电容C52、第1、2点之间连接100K电阻R13和电容C53、第3点与第4点之间连接100K电阻R15和电容C54、第5点与第6点之间连接有电容C55和10K滑动电阻R18，接口J1与数控电位器的输出端分别连接有四个继电器RD1-1、RD1-2、RD2-1、RD2-2，在继电器的一端连接有二极管D8、三极管T1，三极管的基极连接有200K电阻R19，集成电路块电U30上连接有电容C58、C59和10K电阻R20。
综上所述，在施工开始前，首先打开记录仪机箱，连接好配套的电源连接线及压力传感器、流量计连接线，检查接线连接是否正确并全部连接好后，按图4中的“开机”按键系统自动开机，并进入初始化状态，初始化完成后，系统自动进入待机状态，此时可按图4中的“零漂”键，系统自动完成各路传感器的零漂采集，并在记录过程中，自动扣除零漂。此时，亦可不进行“零漂”采集，直接按“开始”按键，系统自动开始数据的采集、处理与显示和存储工作。此时，根据施工的工序，可按“冲洗”、“试泵”、“座封”、“加砂”、“停砂”、“停泵”、“暂停”、“消零”、“结束”等按键，系统将自动显示存储各个施工过程中各参数值，并将施工的操作过程与步骤完整记录下来，施工结束后，按图4中的“结束”键，系统自动存储施工资料，并自动关机，记录仪关机后，拆除配套连接并收拾整理好，为下一次施工作好准备。施工结束后，可将记录仪与计算机连接好，在计算机上进行数据回放操作，数据回放后，可在计算机上自动完成各种资料报表的打印输出工作。

Claims (4)

1、一种便携式压裂施工监测记录装置，其特征在于油管压力变送器(1)、套管压力变送器(2)采集的信号送入第一信号调理A/D转换电路(5)，涡轮流量计(3)采集的信号送入计数器(6)，砂比变送器(4)采集的信号送入第二信号调理A/D转换电路(7)，第一调理A/D转换电路(5)转换的电压信号、计数器(6)的脉冲信号、第二信号调理A/D转换电路(7)转换的含砂浓度体秧比信号一并送CPU单片机(8)中，CPU单片机(8)中的信号分别送到点阵显示模块(9)和无线发送模块(11)，同时还可逆送入到电子硬盘(10)，无线发送模块(11)发送的信息被手持表(12)无线接收。
2、根据权利要求1所述的便携式压裂施工监测记录装置，其特征在于U1采用RS-232接口电平转换电路。
3、根据权利要求1所述的便携式压裂施工监测记录装置，其特在于点显示模块为XT1SCH为LCD液晶显示模块。
4、根据权利要求1或3所述的便携式压裂施工监测记录装置，其特在于液晶点阵显示屏采用ADFO5C24负电源模块。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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