专利名称：一种海洋立管加速度监测信号采集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号采集装置，特别是关于一种海洋立管加速度监测信号采集装置。
背景技术：
一般数据采集器具有A/D转换及采集功能，即把模拟信号转换成数字信号，并把信号通过接口与PC机连接。由于采集信号类型的不同，数据采集器需要配置专门的信号调理器才能工作。目前，直接连接加速度传感器的数据采集器非常少，而海洋立管的加速度采集需要长时间的离线监测，存储大量的采集数据。现有的数据采集器大多不具有数据存储功能，或者具有存储功能但是储存量较小，仍无法满足海洋立管的加速度需求。海洋立管的加速度正常情况时的信号频率低、幅值小，但是在特殊环境时，振动频率快、振幅大，因此， 所需的采集频率需根据实际环境条件进行更改。现有的数据采集的频率往往由采集程序预先设定，采集过程中不能修改。另外，海洋立管运动信息的采集还面临加速传感器及采集装置的密封问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效采集加速度信号的海洋立管加速度监测信号采集装置。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于它包括一密封套筒、一夹持器套筒、一夹持器钢架、若干夹持器钢带和一数据采集存储器；所述数据采集存储器密封在所述密封套筒内，所述密封套筒设置在所述夹持器套筒内；所述夹持器套筒通过所述夹持器钢架固设在海洋立管的管道上，所述夹持器钢架由若干所述夹持器钢带捆绑在所述管道上，使所述夹持器套筒与所述管道紧固成一体。所述数据采集存储器包括一数据采集器底板、一个以上的三轴加速度传感器板、 一电源转换板、一数据采集器顶板、一按键板和一 SD存储卡；所述电源转换板将外界供电电源的电压转换成所述数据采集存储器所需的供电电压，为所述数据采集器底板和三轴加速度传感器板供电；所述三轴加速度传感器板将采集到的所述管道加速度传感器信号输入所述数据采集器底板内进行处理，所述数据采集器底板与所述数据采集器顶板和按键板进行信息交互；所述数据采集器底板上设置有用于存储加速度信号采集数据的所述SD存储卡。所述数据采集器底板包括两个四通道信号调理模块、一模拟开关、一可编程增益放大器、一低通滤波器和一模数转换器，所述三轴加速度传感器板将采集到的加速度信号输入各所述信号调理模块内，各所述信号调理模块均由所述模拟开关控制其工作；各所述信号调理模块将接收到的加速度信号处理后，依次经所述可编程增益放大器、低通滤波器和模数转换器将加速度信号处理后，分别发送至所述数据采集存储器顶板和按键板内。
所述按键板采用RS232串口与所述数据采集器底板进行信息交互。所述数据采集存储器的采样频率能在0. 5 IOKhz范围内调节。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用将数据采集存储器密封在密封套筒内，并置于夹持器套筒内，夹持器套筒通过夹持器钢架和若干夹持器钢带固设在海洋立管的管道上，使得夹持器套筒与管道紧固成一体。因此，本发明能有效地对海洋立管加速度信号进行采集。2、本发明由于数据采集存储器的数据采集器底板上设置有SD存储卡，其存储容量大，且存储速度快，能满足海洋立管的加速度信号采集的需求。 3、本发明由于数据采集存储器的数据采集器底板上设置有两个四通道的信号调理模块，且各信号调理模块均由模拟开关控制其工作，因此可以使得数据采集存储器实现八通道同时采集，且其采样频率在0. 5 IOKhz范围内可调。本发明可以广泛应用于海洋水下立管的信号采集应用中。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明的数据采集存储器结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。如图1所示，本发明包括一密封套筒1、一夹持器套筒2、一夹持器钢架3、若干夹持器钢带4和一数据采集存储器(图中未示出)。数据采集存储器密封在密封套筒1内，且密封套筒1设置在夹持器套筒2内。夹持器套筒2通过夹持器钢架3固设在海洋立管的管道 5上，且夹持器钢架3由若干夹持器钢带4捆绑在管道5上，使夹持器套筒2与管道5紧固成一体。进而实现由设置在夹持器套筒2内的数据采集存储器实时采集海洋立管的加速度信号。如图2所示，上述实施例中，数据采集存储器包括一数据采集器底板6、一三轴加速度传感器板7、一电源转换板8、一数据采集器顶板9、一按键板10和一 SD存储卡11。电源转换板8将外界供电电源的电压转换成数据采集存储器所需的供电电压，为数据采集器底板6和三轴加速度传感器板7供电。三轴加速度传感器板7将采集到的管道5加速度传感器信号输入数据采集器底板6内进行处理，并由数据采集器底板6与数据采集器顶板9 和按键板10进行信息交互。其中，数据采集器底板6上还设置有SD存储卡11，用于存储数据采集器底板6的加速度信号采集数据。上述实施例中，按键板10采用RS232串口与数据采集器底板6进行信息交互。如图2所示，数据采集器底板6包括两个四通道信号调理模块12、一模拟开关13、 一可编程增益放大器14、一低通滤波器15和一模数转换器16，三轴加速度传感器板7将采集到的加速度信号输入各信号调理模块12内，且各信号调理模块12均由模拟开关13控制其工作。各信号调理模块12将接收到的加速度信号进行去噪、滤波等处理后，再依次经可编程增益放大器14、低通滤波器15和模数转换器16将加速度信号处理后，分别发送至数据采集存储器顶板9和按键板10内。上述实施例中，有模拟开关13控制两个四通道信号调理模块12工作，可以实现八通道同时对管道5的加速度信号进行采集，使得数据采集存储器的采样频率能在0. 5 IOKhz范围内调节。上述各实施例中，数据采集存储器的采集文件生成规则为数据采集存储器依据配置文件中的采样开始相对时间和采样结束相对时间、采样间隔、采样点数和外挂三轴加速度传感器板7的数量等信息自动计算出相应文件大小，在启动采样前在SD存储卡11上予以保留相应空间；加密采集文件按总采样时间的10%额度，按照每秒采集一次数据的密度保留数据。如果采用即时采样的方式启动设备采样，数据采集存储器将按照180天的最大工作时间予以保留文件空间。上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于它包括一密封套筒、一夹持器套筒、一夹持器钢架、若干夹持器钢带和一数据采集存储器；所述数据采集存储器密封在所述密封套筒内，所述密封套筒设置在所述夹持器套筒内；所述夹持器套筒通过所述夹持器钢架固设在海洋立管的管道上，所述夹持器钢架由若干所述夹持器钢带捆绑在所述管道上，使所述夹持器套筒与所述管道紧固成一体。
2.如权利要求1所述的一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于所述数据采集存储器包括一数据采集器底板、一个以上的三轴加速度传感器板、一电源转换板、一数据采集器顶板、一按键板和一 SD存储卡；所述电源转换板将外界供电电源的电压转换成所述数据采集存储器所需的供电电压，为所述数据采集器底板和三轴加速度传感器板供电；所述三轴加速度传感器板将采集到的所述管道加速度传感器信号输入所述数据采集器底板内进行处理，所述数据采集器底板与所述数据采集器顶板和按键板进行信息交互；所述数据采集器底板上设置有用于存储加速度信号采集数据的所述SD存储卡。
3.如权利要求2所述的一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于所述数据采集器底板包括两个四通道信号调理模块、一模拟开关、一可编程增益放大器、一低通滤波器和一模数转换器，所述三轴加速度传感器板将采集到的加速度信号输入各所述信号调理模块内，各所述信号调理模块均由所述模拟开关控制其工作；各所述信号调理模块将接收到的加速度信号处理后，依次经所述可编程增益放大器、低通滤波器和模数转换器将加速度信号处理后，分别发送至所述数据采集存储器顶板和按键板内。
4.如权利要求2或3所述的一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于所述按键板采用RS232串口与所述数据采集器底板进行信息交互。
5.如权利要求1或2或3所述的一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于 所述数据采集存储器的采样频率能在0. 5 IOKhz范围内调节。
6.如权利要求4所述的一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于所述数据采集存储器的采样频率能在0. 5 IOKhz范围内调节。
全文摘要
本发明涉及一种海洋立管加速度监测信号采集装置，其特征在于它包括一密封套筒、一夹持器套筒、一夹持器钢架、若干夹持器钢带和一数据采集存储器；所述数据采集存储器密封在所述密封套筒内，所述密封套筒设置在所述夹持器套筒内；所述夹持器套筒通过所述夹持器钢架固设在海洋立管的管道上，所述夹持器钢架由若干所述夹持器钢带捆绑在所述管道上，使所述夹持器套筒与所述管道紧固成一体。本发明由于采用将数据采集存储器密封在密封套筒内，并置于夹持器套筒内，夹持器套筒通过夹持器钢架和若干夹持器钢带固设在海洋立管的管道上，使得夹持器套筒与管道紧固成一体。因此，本发明能有效地对海洋立管加速度信号进行采集。本发明可以广泛应用于海洋水下立管的信号采集应用中。
文档编号G01P1/16GK102169125SQ20101061602
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者张恩勇, 曹静, 段庆全, 段梦兰, 沙勇, 赵天奉, 陈严飞 申请人:中国海洋石油总公司, 中国石油大学(北京), 中海石油研究中心