用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置和系统的制作方法

本实用新型涉及油田测试领域，具体说是一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置和系统。

背景技术：

要保证注水动态井测试施工质量，加强施工全过程中的质量监督管理非常重要。一种能够反映操做者不同阶段活动行为、完整分析和记录施工过程，且完全独立于实时测井数据录取系统的“黑匣子”显得十分必要要。对于传统的存储式仪器，操作员、资料分析员进行参数设置、数据读取等操作时需要用1m左右的数据线将仪器与上位机直接相连，这不仅要相关操作人员直接接触带有放射性污染的仪器，还要进行拆卸防护帽、接线等操作步骤。这样做不仅不利于操作员、资料分析员的健康还要浪费些许时间在一些拆卸防护帽、接线等操作步骤上。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置和系统，避免资料分析员直接碰触可能带有放射性污染的仪器，同时省去了拆卸防护帽、接线等操作步骤大大节省了操作时间。

第一方面，本实用新型提供一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置，包括：

密闭支架；

所述密闭支架安装在测试仪器上，随所述测试仪器下井；

所述密闭支架内具有控制单元；所述控制单元，分别与无线发送或无线发送接收单元和压力采集单元连接；

所述压力采集单元，用于采集测井施工过程的井下压力；

所述控制单元，用于接收所述测井施工过程的井下压力，并控制所述无线发送或无线发送接收单元发送所述测井施工过程的井下压力，并存储所述井下压力。

优选地，所述密闭支架，包括：密闭支架主体；

所述密闭支架主体具有凹陷，所述凹陷的两侧分别形成第一凸起和第二凸起；

所述控制单元和所述无线发送或无线发送接收单元在所述凹陷内。

所述第一凸起和第二凸起具有罩体；

所述罩体，用于密闭所述凹陷。

优选地，所述罩体为套筒；

所述密闭支架套接在所述套筒内。

优选地，所述凹陷内具有电源容纳槽；

所述电源容纳槽，内具有电源与地电路；

所述电源与地电路为所述非接触存储式测试仪器数据读取装置供电以及提供接地。

优选地，所述无线发送或无线发送接收单元，包括：无线控制电路和天线；

所述无线控制电路，分别与所述控制单元和所述天线连接；

所述无线控制电路，用于接收所述控制单元发送的接收或者发送控制指令，并通过所述天线发送所述测井施工过程的井下压力。

优选地，所述控制单元和所述无线发送或无线发送接收单元在PCB板上；

所述PCB板与所述密闭支架连接。

优选地，所述控制单元和所述压力采集单元之间具有AD转换电路；

所述AD转换电路，用于将所述测井施工过程的井下压力的模拟信号转换为数字信号。

优选地，所述一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置，还包括：

温度采集单元；

所述温度采集单元与所述控制单元连接，用于采集所述测井施工过程的井下温度；

所述控制单元，用于接收所述测井施工过程的井下温度，并控制所述无线发送或无线发送接收单元发送所述测井施工过程的井下温度，并存储所述井下温度。

第二方面，本实用新型提供一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统，包括：

如上述一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置；以及

地面上位机；

所述无线发送接收单元，与所述地面上位机无线通讯；

所述地面上位机，用于接收所述测井施工过程的井下压力和/或者井下温度。

优选地，所述地面上位机具有曲线绘制模块；

所述曲线绘制模块，用于绘制所述井下压力曲线。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置和系统，避免资料分析员直接碰触可能带有放射性污染的仪器，同时省去了拆卸防护帽、接线等操作步骤大大节省了操作时间；实现测井施工过程的井下压力大小，从而达到监督测井施工质量的目的。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置的电路连接示意图；

图3是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统的电路连接示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置整体结构示意图。图2是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置的电路连接示意图。如图1和图2所示，一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置，包括：密闭支架1；密闭支架1安装在测试仪器上，随测试仪器下井；密闭支架1内具有控制单元3；控制单元3，分别与无线发送或无线发送接收单元和压力采集单元8连接；压力采集单元8，用于采集测井施工过程的井下压力；控制单元3，用于接收测井施工过程的井下压力，并控制无线发送或无线发送接收单元发送测井施工过程的井下压力，并存储井下压力。避免资料分析员直接碰触可能带有放射性污染的仪器，同时省去了拆卸防护帽、接线等操作步骤大大节省了操作时间；实现测井施工过程的井下压力大小，从而达到监督测井施工质量的目的。

在图1和图2中，控制单元3可以为单片机、中央处理器或者控制器中的一种或者几种；控制单元3具有存储器，存储器存储井下压力。若控制单元3采用单片机，单片机具有若干个IO口，压力采集单元8与单片机的输入IO口连接，无线发送或无线发送接收单元与单片机的输入/输出IO口连接。

在图1中，密闭支架1，包括：密闭支架1主体；密闭支架1主体具有凹陷1-1，凹陷1-1的两侧分别形成第一凸起1-2和第二凸起1-3；控制单元3和无线发送或无线发送接收单元在凹陷1-1内。第一凸起1-2和第二凸起1-3具有罩体；罩体，用于密闭凹陷1-1。

在图1中，罩体为套筒；密闭支架1套接在套筒内。罩体或者套筒可以防止井下流体进入本实用新型中，避免控制单元3以及无线发送或无线发送接收单元与井下流体接触短路。具体地说，罩体和密闭支架1为桶状结构，罩体的内径与密闭支架1的外径配合；罩体的内部可以具有内螺纹，而密闭支架1的外侧具有外螺纹，罩体和密闭支架1螺纹连接。

在图1和图2中，密闭支架1的凹陷1-1内具有电源容纳槽；电源容纳槽，内具有电源与地电路9；电源与地电路9为非接触存储式测试仪器数据读取装置供电以及提供接地。

在图1和图2中，压力采集单元8可以为压力变送器或者压力传感器。

在图2中，给出了电源与地电路9与控制单元3的具体连接示意图，电源与地电路9为控制单元3提供电源和接地。

在图1和图2中，无线发送或无线发送接收单元，包括：无线控制电路4和天线5；无线控制电路4，分别与控制单元3和天线5连接；无线控制电路4，用于接收控制单元3发送的接收或者发送控制指令，并通过天线5发送测井施工过程的井下压力。

在图1中，控制单元3和无线发送或无线发送接收单元在PCB板2上；PCB板2与密闭支架1连接。具体地说，PCB板2上具有板孔，PCB板2通过固定件（如：螺钉）与密闭支架1连接。

在图1和图2中，控制单元3和压力采集单元8之间具有AD转换电路6；AD转换电路6，用于将测井施工过程的井下压力的模拟信号转换为数字信号。具体地说，若压力采集单元8自身具有AD转换电路，则不需要AD转换电路6，控制单元3与压力采集单元8直接连接。

在图1和图2中，一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置，还包括：温度采集单元；温度采集单元与控制单元3连接，用于采集测井施工过程的井下温度；控制单元3，用于接收测井施工过程的井下温度，并控制无线发送或无线发送接收单元发送测井施工过程的井下温度，并存储井下温度。具体地说，温度采集单元可以为温度传感器或者温度变送器，可以与压力采集单元8集成为一体，为温度压力传感器或者温度压力变送器，如：佛山一众传感仪器有限公司生产的PY216工业温度和压力一体化传感器、变送器，PY216工业温度和压力一体化传感器、变送器采用进口机芯，热电偶类型为：J、K、E型或PT100拍电阻，温度与压力一体化结构，可同时测量同一点的介质压力与温度，适用于在测量的压力的同时要测量介质温度的场合。此类压力传感器也可称为：温度和压力一体化传感器,温度和压力一体化变送器，压力温度测量仪器,温压一体变送器。在测量压力的同时，测量井下温度，为以后的测井资料分析做准备。

图3是本实用新型实施例的一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统的电路连接示意图。如图3所示，一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统，包括：如上一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取装置；以及地面上位机10；无线发送接收单元，与地面上位机10无线通讯；地面上位机10，用于接收测井施工过程的井下压力和/或者井下温度，其余标号的连接过程详见图2中的详细描述。

具体地说，无线通讯方式为蓝牙通讯。

图3中，地面上位机10具有曲线绘制模块；曲线绘制模块，用于绘制所述井下压力曲线。曲线绘制模块为现有技术，如应用软件中的EXCEL，都具有曲线绘制模块。

在图1～3中，地面上位机10也具有上位机发送/接收电路，上位机发送/接收电路与上位机发送/接收天线连接，地面上位机10可以通过上位机发送/接收电路向控制单元3发送压力采集指令或者压力和温度采集指令，控制单元3接收测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度。具体地说，无线控制电路4控制天线5接收到压力采集指令或者压力和温度采集指令，控制单元3压力采集指令或者压力和温度采集指令。当控制单元3采集到测井施工过程的井下压力和/或者井下温度时，无线控制电路4控制天线5发送测井施工过程的井下压力和/或者井下温度。

结合图1～3，在强调健康与环保时代，有别于传统存储仪器，采用非接触式通讯方式进行数据回放和对仪器工作参数进行设置，避免资料分析员直接碰触可能带有放射性污染的仪器，同时省去了拆卸防护帽、接线等操作步骤大大节省了操作时间。

图3中，一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统的上位机10可为手机、地面资料采集站或者PC或者服务器的一种或几种。

在一种用于油田的非接触存储式测试仪器数据读取系统中，与地面上位机10通讯采用无线模块（图3中无线控制电路4），该无线控制电路4可采用功耗低、体积小、抗干扰能力的无线控制电路。无线控制电路4可以实现与地面上位机10（如：手机、地面资料采集站或者PC或者服务器的一种或几种）的数据透传，地面上位机10与无线模块（图3中无线控制电路4）点对点的数据透传，通过简单的IO控制便可以快速使用BLE技术。地面上位机10或者无线控制电路4主从合一，具有命令控制，通过串口可以切换无线控制电路4的主从角色、配置串口波特率、修改模块的广播名称、修改广播间隔和连接参数。有别于传统存储仪器，采用无线通讯方式进行数据回放和对仪器工作参数进行设置，避免资料分析员直接接触可能带有放射性污染的仪器。

在图1～3中，控制单元3还与测试仪器连接，控制单元3接收地面上位机10发送的测试仪器动作指令，控制单元3控制测试仪器按照相应的指令动作，如：配置测试仪器的串口波特率、修改广播名称、修改广播间隔和连接参数。

图1～3中的无线控制电路4可进一步选择为BLE蓝牙透传电路；BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）与单片机相连用于短距离无线通信。本实用新型从休闲眠状态下能够被定时唤醒，在单片机控制压力采集单元8（压力传感器或者温度压力传感器）以及带有PGA差动输入的16位A/D转换器（图1～3中的AD转换电路6）对井下压力和温度数据进行实时采集，然后存储到具有串行接口的大容量EEPROM中（控制单元3内具有EEPROM或者控制单元3与EEPROM连接）。施工结束后，还是在单片机（控制单元3）控制下，将采集到的井下数据通过BLE蓝牙透传模块（无线控制电路4）传送到地面上位机10上进行分析。通过图形斜率变化和绝对时间再现整个测井施工过程的密封密闭的压力大小，从而达到监督测井施工质量的目的。尤其是使用无线通讯方式进行数据回放和对仪器工作参数进行设置。

图1～3中，单片机（控制单元3）通过硬件SPI接口连接的时钟芯片或者时钟电路，单片机（控制单元3）还与有恒流输出功能的仪表运算放大器，以及带有PGA差动输入的16位A/D转换器（即，AD转换电路6），以及具有串行接口的大容量EEPROM和用于短距离无线通信的BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）连接，BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）可采用蜂鸟-B0006系列。

图1～3中，若控制单元3采用单片机，单片机可为AT89LP4052单片机，单片机并能够通过蓝牙透传模块与上位机以无线方式进行数据传输和工作方式设置为现有技术。本实用新型优先选用蓝牙通讯方式，单片机与地面上位机10通讯采用Bluetooth Core_V4.0标准，无线模块是基于TI公司的CC2541F256芯片研发的射频模块。单片机根据BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）不同工作状态，能够自动修改BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）的广播频率和连接参数，将BLE蓝牙透传电路（或者BLE蓝牙透传模块）电流消耗降低到40UA,使整个电路的理论待机时间达到3年以上。地面上位机10也可以是PC端、苹果系统移动设备或安卓系统手持移动设备。

本实用新型通过无线蓝牙模块（即BLE蓝牙透传电路）与地面上位机10建立通讯连接，也可以根据其他现有的无线传输技术（如：红外、WiFi、2G、3G或4G或者GPRS），对系统或者测试仪器进行初始化参数设置。然后脱离通讯状态，测试仪器下井后按照工作参数完成测试任务。升井后再度通过无线蓝牙模块（即BLE蓝牙透传电路）与地面上位机10建立通讯连接，测试结果以图像形式、直观显示在不同系统上位机屏幕上，同时数据文件可以通过网络传送到远方的分析解释中心。这种使用无线通讯方式（如：红外、WiFi、2G、3G或4G或者GPRS）进行数据回放和对仪器工作参数进行设置，不仅缩短了操作时间，同时避免资料分析员直接碰触可能带有放射性污染的仪器，对健康和环保具有十分重要的意义。

本实用新型与现有测试仪器与相关操作人员零距离接触相比，发本实用新型与相关操作人员的距离可以达到20m以上（如采用BLE蓝牙透传模块），基本消除了放射性污染对非现场人员身体的损害，同时节省了相关操作人员拆卸防护帽、接线等操作时间；采用BLE蓝牙透传模块蓝牙系统电流消耗降低到40UA，可进一步增加整个电路的理论待机时间。可以利用手机APP（地面上位机10）可实现数据直接入网，现场监测与施工实现同步。

本实用新型可以在井下实施采集测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度，实时将测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度发送至地面上位机10，同时将测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度存储在控制单元3或控制单元3的存储器（如：EEPROM）中；本实用新型也可以先将测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度存储在控制单元3或控制单元3的存储器（如：EEPROM）中，根据需要控制单元3并控制无线发送或无线发送接收单元发送测井施工过程的井下压力或者测井施工过程的井下压力和温度。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。