便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业控制领域，具体是一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002]测井电缆打标是油田测井过程中非常重要的一项技术，磁标记法是测井电缆打标的常用方法，在油田测井过程中，首先在测井电缆的固定距离上打下磁标记，然后通过读磁装置读出磁标记信号，从而通过读到磁标记信号的个数可以计算测井电缆测井的深度，在油田测井过程中，常用的磁标记方法有丈量法人工手动磁标记法，标准井磁标记法，但是分别由于不同原因，使得这些磁标记法或存在较大的测量误差，导致测井深度数据不够准确，或通常打标施工需要往返标准井与测井现场，费时费力。
【发明内容】
[0003]为解决【背景技术】中存在的问题，本发明提出了一种能解决油田测井电缆的长度打标问题以及如何得到准确的井深数据问题，可以随时移动，具有高分辨率，可以现场打标，并现场读出测量深度和电缆速度的便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置及其测量方法。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置，包括上位机、compactR1模块、传感器模块，所述的传感器模块包括两个注磁器、两个消磁器及三个读磁器，其中两个注磁器、两个消磁器分别连接compactR1模块的继电器模块，compactR1模块中的继电器模块与compactR1模块的10卡输出端口连接，三个读磁器经过信号采集处理模块与compactR1模块的AD采集卡模拟输入端口连接，compactR1模块的AD采集卡数字输出端口与上位机连接，其中两个注磁器由24V直流电源供电，两个消磁器由220V交流电源供电；
所述的传感器模块中I号消磁器、I号注磁器、I号读磁器、2号读磁器、2号消磁器、2号注磁器、3号读磁器，按顺序顺次排列，其中在传感器模块两端加入了滑轮，在I号注磁器位置安装了精调机构，I号注磁器和2号读磁器之间相隔0.5m的距离，距离I号注磁器0.4m位置安装I号读磁器；
一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置的测量方法，步骤如下:
步骤一、上位机发送指令，通过compactR1模块的10卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生来控制220V交流电源与两个消磁器的连接，首先I号消磁器通过交流磁路对测井电缆上原有的干扰性磁场消除；
步骤二、上位机发送指令，通过compactR1模块的10卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生瞬时直流电压和电流，通过I号注磁器线圈的电磁效应产生瞬时磁路，在测井电缆上打下磁标记，I号注磁器给电缆注上用于计量电缆长度的0.5米间隔标记；步骤三、测井电缆上的磁标记通过2号读磁器时，通过电磁感应原理，磁信号转化为电信号，并通过compactR1模块的AD采集卡采集到compactR1模块的FPGA中，2号读磁器读取I号注磁器在电缆上注入的磁记号；
步骤四、采集到compactR1模块的FPGA中的电信号首先通过信号采集处理模块中的滤波模块将杂波信号滤掉，然后通过信号采集处理模块检测信号波峰，每检测到一个波峰信号，信号采集处理模块中计数模块计数一次，当计数模块加I时，通过上位机发送指令，控制I号注磁器注磁一次，以此实现每当2号读磁器读到磁记号时，上位机控制I号注磁器注磁，从而实现利用I号注磁器和2号读磁器之间固定的0.5米距离来丈量电缆长度的功能；
步骤五、在I号注磁器在测井电缆上的磁标记在通过2号读磁器计数后，由2号消磁器消磁，当信号采集处理模块中的计数模块计数每计40个时，通过上位机发送指令，控制2号注磁器注磁一次，即在测井电缆上每20米打下一个磁标记，2号消磁器消除经过2号读磁器并系统计数后的磁记号，2号注磁器布置在2号消磁器后端，目的是注入测井工作中所真正需要的间隔20米磁记号；
步骤六、信号采集处理模块对2号注磁器打下的磁标记个数进行计数，通过计数的个数可以求得测井电缆的下放速度从而求得测井电缆下放深度，最后再利用3号读磁器采集磁记号对装置在电缆上所注磁记号进行验证。
[0005]本发明的有益效果是:本发明通过上位机发送指令到compactR1模块的FPGA控制模块，控制compactR1的1输入输出端口和compactR1的固态继电器模块，通过电磁感应原理完成注磁、消磁、读磁操作，基于cR1的稳定性及FPGA的快速性，本发明的上位机控制系统具有快速，精确，稳定剂分辨率的特性。此外，本发明可以随时移动，具有高分辨率，可以现场打标，并现场读出测量深度和电缆速度，本发明在油田测井过程中不仅可以使测量精度能达到要求，还能使冬天室外作业环境对测量结果的影响达到最低。
【附图说明】
[0006]图1为本发明结构框图。
[0007]图2为本发明传感器模块示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0009]由图1、图2所示的一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置，包括PC笔记本电脑作为的上位机、compactRI O模块、传感器模块，所述的传感器模块包括两个注磁器、两个消磁器及三个读磁器，其中两个注磁器、两个消磁器分别连接compactR1模块的继电器模块，compactR1模块中的继电器模块与compactR1模块的10卡输出端口连接，三个读磁器经过信号采集处理模块与compactR1模块的AD采集卡模拟输入端口连接，compactR1模块的AD采集卡数字输出端口与上位机连接，其中两个注磁器由24V直流电源供电，两个消磁器由220V交流电源供电。
[0010]所述的传感器模块中I号消磁器、I号注磁器、I号读磁器、2号读磁器、2号消磁器、2号注磁器、3号读磁器，按顺序顺次排列，其中在传感器模块两端加入了滑轮，在I号注磁器位置安装了精调机构，为修正装置误差，在装置I号注磁器上安装了千分尺精调机构，使其可以精确移动，修正I号注磁器与2号读磁器之间的距离来修正装置的系统误差，保证I号注磁器和2号读磁器之间相隔0.5m的距离，距离I号注磁器0.4m位置安装I号读磁器;机械结构中加入了精调结构，并且在一侧机械结构中加入滚轮，从而能够随电缆随动，从而减少磨损，并且在两端加入90度角的滑轮，从而保证电缆在测量仪器外的任何角度下都能够水平的进入测试装置中，从而保证测量的准确性。
[0011 ] 一种便携式油田电缆、钢丝打标深度测量装置的测量方法，步骤如下:
步骤一、上位机发送指令，通过compactR1模块的1卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生来控制220V交流电源与两个消磁器的连接，I号消磁器的主要功能为通过交流磁路对测井电缆上原有的干扰性磁场消除；
步骤二、上位机发送指令，通过compactR1模块的1卡端口控制compactR1模块的继电器模块的闭合产生瞬时直流电压和电流，通过I号注磁器线圈的电磁效应产生瞬时磁路，在测井电缆上打下磁标记，I号注磁器的主要功能为给电缆注上用于计量电缆长度的0.5米间隔标记；
步骤三、测井电缆上的磁标记通过2号读磁器时，通过电磁感应原理，磁信号转化为电信号，并通过compactR1模块的AD采集卡采集到compactR1模块的FPGA中，2号读磁器的主要功能为读取I号注磁器在电缆上注入的磁记号；
步骤四、采集到compactR1模块的FPGA中的电信号首先通过信号采集处理模块中的滤波模块将杂波信号滤掉，然后通过信号采集处理模块检测信号波峰，每检测到一个波峰信号信号采集处理模块中计数模块计数一次，当计数模块加I时，通过上位机发送指令，控制I号注磁器注磁一次，以此实现，每当2号读磁器读到磁记号控制I号注磁器注磁，从而实现利用I号注磁器和2号读磁器之间固定的0.5米距离来丈量电缆长度的功能；
步骤五、在I号注磁器在测井电缆上的磁标记在通过2号读磁器计数后，由2号消磁器消除，当信号采集处理模块中的计数模块计数每计40个时，通过上位机发送指令，控制2号注磁器注磁一次，即在测井电缆上每20米打下一个磁标记，2号消磁器的主要功能是消除经过2号读磁器采集，系统计数后的磁记号，2号注磁器布置在2号消磁器后端，目的是注入测井工作中所真正需要的间隔20米磁记号；
步骤六、信号采集处理模块对2号注磁器打下的磁标记