专利名称：煤层气钻井监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤层气开采领域，特别涉及一种煤层气现场监测钻井工程参数的监测装置。
背景技术：
现今石油机械工业方面发展较快，油田的石油钻井现场也已经使用技术较为先进的钻井监测仪表，但煤层气钻井监测仪表发展却相对比较滞后，钻井现场使用也过于简单， 大部分还仅采用指重表、压力表等简单测量仪表进行测量。监测手段单一、仪器安装分散、 只能依靠人工读取数据，不能够实现对各种钻井参数的实时的连续检测和数据的处理以及存储，使煤层气钻井人为的主观因素较大，缺乏有力的科学依据，无法保证钻井生产过程的系统性和安全性。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种采用一体机设计，结构紧凑、集成度高，能够同时实时监测煤层气钻井过程中井深、泵速、扭矩、大钩负荷等工程参数的煤层气钻井监测装置。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种煤层气钻井监测装置，包括采集机本体、采集钻井过程中各种工程参数并转换为相应的电信号输送至所述采集机本体的信号输入模块以及处理并存储所述信号输入模块采集到的数据的信息处理模块，其中，所述信息处理模块包括防爆触屏计算机以及采集所述信号输入模块输入的信号并传输至所述防爆触屏计算机的信号传输模块，所述防爆触屏计算机以及信号传输模块均设置于所述采集机本体内，且所述防爆触屏计算机与信号传输模块信号连接，所述采集机本体的一侧设置有与所述信号输入模块连接的多个接口。优选的，所述信号传输模块包括将所述信号输入模块采集到的高度信号转换为相应的模拟信号并输出的DML深度模块、接收所述DML深度模块输出的与高度信号对应的模拟信号以及所述信号输入模块输入的其他模拟信号并转换为RS-485信号输出的模拟量输入模块、接收所述信号输入模块输入的数字信号并转换为RS-485信号输出的数字量输入模块、接收所述模拟量输入模块以及数字量输入模块输出的RS-485信号并转换为相应的 TCP/IP信号传输至以太网的串口服务器、连接以太网以及所述防爆触屏计算机以实现所述防爆触屏计算机与以太网之间的数据传输的交换机以及通过限流限压保证电路在安全的能量范围内工作的安全栅。所述采集机本体内还设置有导轨以及备用导轨，所述串口服务器、安全栅、DML深度模块、交换机、模拟量输入模块以及数字量输入模块均铺设在所述导轨上。所述接口包括泵冲信号入口、转盘信号入口、大钩负荷信号入口、绞车信号入口、 第一网线接口、第二网线接口、第一备用接口以及第二备用接口，其中，备用接口的数目可以根据需要采集的工程参数的数目进行增加或减少。由位于所述采集机本体外部的所述信号输入模块采集到的信息由所述泵冲信号入口、转盘信号入口、大钩负荷信号入口以及绞车信号入口中相应的接口进入所述采集机本体，网络信号则通过第一网线接口、第二网线接口进行传输，若新增了需要采集的工程参数，则相应的新增的信号输入模块可以通过所述第一备用接口以及第二备用接口进行信号传输。所述防爆触屏计算机内安装有服务器软件和客户端软件，能够实现相应工程参数的监测、处理以及传输。所述信号输入模块与采集机本体之间在多个所述接口的连接处采用快速的防爆接线方式，采集机本体整机隔爆，保证信号采集、传输以及处理过程的安全快速。采用本实用新型的煤层气钻井监测装置具有以下优点1、使用一体机设计，结构紧凑、集成度高，能够改变煤层气钻井现场钻井仪表仅由人工来读数的现状，可以实时、连续、系统地监测煤层气钻井过程中各种工程参数，并同时实现数据的分析处理和存储，监测钻井情况、预防工程事故的发生，使煤层气钻井更具有科学性、达到安全钻井生产目的。2、采用串口服务器技术，串行数据通过以太网传输，能够满足高速通讯的需求，同时还能够实现因特网远程监控和控制。
图1是本实用新型煤层气钻井监测装置的前面板的示意图；图2是本实用新型煤层气钻井监测装置的采集机本体与信号输入模块的接口处的示意图；图3是本实用新型煤层气钻井监测装置的采集机本体的内部结构图；图4是本实用新型煤层气钻井监测装置的采集机本体的信号采集及传输的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构进行详细说明。如图1所示，1为本实用新型煤层气钻井监测装置的采集机本体，3为防爆触屏计算机，其中，所述防爆触屏计算机3内安装有服务器软件和客户端软件。如图2所示，601为泵冲信号入口，602为转盘信号入口，603为大钩负荷信号入口， 604为绞车信号入口，605为第一网线接口，606为第二网线接口，607为第一备用接口，608 为第二备用接口，备用接口的数目可以根据需要采集的工程参数的数目进行增加或减少。如图3所示，8为供电电源，在本实用新型中采用的是24V直流电源，并且置于所述采集机本体1的底板的左侧；701为串口服务器，702为安全栅，703为DML深度模块，704 为交换机，705为模拟量输入模块，706为数字量输入模块，4为备用导轨，5为导轨，所述串口服务器701、安全栅702、DML深度模块703、交换机704、模拟量输入模块705以及数字量输入模块706均铺设在所述导轨5上，当需要在所述采集机本体1内增加模块时，可以铺设于所述导轨4上。如图5所示，由位于所述采集机本体1外部的所述信号输入模块采集到的信息由所述泵冲信号入口 601、转盘信号入口 602、大钩负荷信号入口 603以及绞车信号入口 604中相应的接口进入所述采集机本体1 ；网络信号则通过第一网线接口 605、第二网线接口 606进行传输，在本实用新型的煤层气钻井监测装置中，接收所述模拟量输入模块705以及数字量输入模块706输出的RS-485信号并转换为相应的TCP/IP信号传输至以太网的串口服务器701通过所述第一网线接口 605与以太网连接实现所述信号输入模块与以太网之间的数据传输，连接所述防爆触屏计算机3的交换机704通过所述第二网线接口 606与以太网连接以实现所述防爆触屏计算机3与以太网之间的数据传输。若新增了需要采集的工程参数，则相应的新增的信号输入模块可以通过所述第一备用接口 607以及第二备用接口 608进行信号传输，备用接口的数目可以根据需要采集的工程参数的数目进行增加或减少。 经所述接口进入所述采集机本体1内的各信号中高度信号经所述DML深度模块703经数模转换后输入所述模拟量输入模块705 ；所述模拟信号经所述模拟量输入模块705采集输入；数字信号经所述数字量输入模块706采集输入。相应的经所述模拟量输入模块705以及数字量输入模块706采集输入的信号被装换为RS-485信号再经所述串口服务器701转换为TCP/IP信号通过所述第一网线接口 605传输至以太网。所述防爆触屏计算机3通过所述交换机704经所述第二网线接口 606连接至以太网获取以太网中由所述串口服务器701 上传的数据即所述信号输入模块采集到的相应的工程参数并进行信号处理。作为一种优选，在本实用新型的煤层气钻井监测装置中，所述第一网线接口 605、第二网线接口 606均采用RJ45网线接口。所述串口服务器701采用EKI-1521串口服务器，所述安全栅702采用KFD2-S0T2-Ex2模块，所述模拟量输入模块705采用ADAM-4017模块，所述数字量输入模块706采用ADAM-4080模块。本实用新型的煤层气钻井监测装置采用串口服务器技术，串行数据通过以太网传输，能够满足多参数的实时监测以及高速通讯的需求，同时还能够通过以太网实现因特网远程监控和控制。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种煤层气钻井监测装置，包括采集机本体(1)、采集钻井过程中各种工程参数并转换为相应的电信号输送至所述采集机本体(1)的信号输入模块以及处理并存储所述信号输入模块采集到的数据的信息处理模块，其特征在于所述信息处理模块包括防爆触屏计算机( 以及采集所述信号输入模块输入的信号并传输至所述防爆触屏计算机( 的信号传输模块，所述防爆触屏计算机C3)以及信号传输模块均设置于所述采集机本体(1)内， 且所述防爆触屏计算机C3)与信号传输模块信号连接，所述采集机本体(1)的一侧设置有与所述信号输入模块连接的多个接口。
2.根据权利要求1所述的煤层气钻井监测装置，其特征在于所述信号传输模块包括将所述信号输入模块采集到的高度信号转换为相应的模拟信号并输出的DML深度模块 (703)、接收所述DML深度模块(70 输出的与高度信号对应的模拟信号以及所述信号输入模块输入的其他模拟信号并转换为RS-485信号输出的模拟量输入模块(70 、接收所述信号输入模块输入的数字信号并转换为RS-485信号输出的数字量输入模块(706)、接收所述模拟量输入模块(705)以及数字量输入模块(706)输出的RS-485信号并转换为相应的 TCP/IP信号传输至以太网的串口服务器(701)、连接以太网以及所述防爆触屏计算机(3) 以实现所述防爆触屏计算机⑶与以太网之间的数据传输的交换机(704)以及通过限流限压保证电路在安全的能量范围内工作的安全栅(702)。
3.根据权利要求1所述的煤层气钻井监测装置，其特征在于所述采集机本体(1)内设置有导轨(5)以及备用导轨G)，所述串口服务器(701)、安全栅(702)、DML深度模块 (703)、交换机(704)、模拟量输入模块(70 以及数字量输入模块(706)均铺设在所述导轨 (5)上。
4.根据权利要求1所述的煤层气钻井监测装置，其特征在于所述接口包括泵冲信号入口(601)、转盘信号入口(602)、大钩负荷信号入口(603)、绞车信号入口(604)、第一网线接口(605)、第二网线接口(606)、第一备用接口(607)以及第二备用接口(608)。
5.根据权利要求1所述的煤层气钻井监测装置，其特征在于所述防爆触屏计算机(3) 内安装有服务器软件和客户端软件。
6.根据权利要求1所述的煤层气钻井监测装置，其特征在于设置于所述采集机本体 (1) 一侧的与所述信号输入模块连接的多个所述接口均采用快速的防爆接线方式，所述采集机本体(1)整机隔爆。
专利摘要本实用新型公开了一种煤层气钻井监测装置，包括采集机本体、采集钻井过程中各种工程参数并转换为相应的电信号输送至所述采集机本体的信号输入模块以及处理并存储所述信号输入模块采集到的数据的信息处理模块，所述信息处理模块包括防爆触屏计算机以及采集所述信号输入模块输入的信号并传输至所述防爆触屏计算机的信号传输模块，所述防爆触屏计算机以及信号传输模块均设置于所述采集机本体内，所述防爆触屏计算机与信号传输模块信号连接，所述采集机本体的一侧设置有与所述信号输入模块连接的多个接口。采用本实用新型的煤层气钻井监测装置使用一体机设计，可以实时监测煤层气钻井过程中各种工程参数，并且还能够实现因特网远程监控和控制。
文档编号E21B47/04GK202325471SQ20112052232
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者刘永泉, 叶建平, 吴志超, 李特, 王丽娟, 秦俭, 陈中普 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司