一种钻机工作状态监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量仪器仪表，特别是涉及一种钻机工作状态监测装置。
【背景技术】
[0002]钻机的钻探过程非常复杂，在这个过程当中，由于钻机的工作环境通常都非常恶劣，导致故障多发。钻机一旦发生故障，就会影响到整个钻探过程的进行，造成重大经济损失。目前，对钻机运行状态的判断主要依赖于技术人员的经验，或在线采集数据，然后做离线分析判断，不仅时间滞后较大，而且，抗干扰性和稳定性较差，不能真实反映钻机的工作状态。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种钻机工作状态监测装置，该装置可以自动在线监测钻机工作参数，抗干扰性和稳定性较好，能真实反映钻机的工作状态。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种钻机工作状态监测装置。包括钻机动力头转速测量仪表、钻机钻进深度测量仪表、钻机倾斜角度测量仪表、钻机液压站出口压力测量仪表、监测装置外壳和位于监测装置外壳内部的监测电路。在监测装置外壳的一个侧面上装有钻机动力头转速仪表信号输入端子、钻机钻进深度仪表信号输入端子、钻机倾斜角度仪表信号输入端子、钻机液压站出口压力仪表信号输入端子、LCD显示屏、键盘和工作状态指示灯；在监测装置外壳的另一个侧面上装有通信插口。监测装置外壳内部的监测电路包括信号放大与隔离模块、S7-200PLC-CPU模块、电源模块、PLC-数字量输入模块、PLC-模拟量输入模块、PLC-通信模块、PLC-显示模块和PLC-存储模块。
[0006]监测装置外壳上的钻机动力头转速仪表信号输入端子、钻机钻进深度仪表信号输入端子、钻机倾斜角度仪表信号输入端子和钻机液压站出口压力仪表信号输入端子分别通过钻机动力头转速仪表信号线、钻机钻进深度仪表信号线、钻机倾斜角度仪表信号线和钻机液压站出口压力仪表信号线和钻机动力头转速测量仪表、钻机钻进深度测量仪表、钻机倾斜角度测量仪表和钻机液压站出口压力测量仪表相连。同时，钻机动力头转速仪表信号输入端子、钻机钻进深度仪表信号输入端子、钻机倾斜角度仪表信号输入端子和钻机液压站出口压力仪表信号输入端子又分别通过信号线和监测装置外壳内的信号放大与隔离模块相连；所述信号放大与隔离模块通过信号线与监测装置内部的PLC-模拟量输入模块相连；监测装置外壳上的键盘通过信号线分别与监测装置内部的PLC-数字量输入模块相连；监测装置内部的PLC-模拟量输入模块、PLC-数字量输入模块、PLC-通信模块、PLC-存储模块和PLC-显示模块分别通过总线与S7-200 PLC-CPU模块相连；监测装置内部的电源模块分别与PLC-模拟量输入模块、PLC-数字量输入模块、PLC-通信模块、PLC-存储模块和PLC-显示模块通过电源线相连；所述PLC-通信模块通过监测装置外壳上的通信插口可以与外部计算机进行通信；所述PLC-显示模块通过信号线与监测装置外壳上的LCD显示屏相连。
[0007]本实用新型的工作原理如下:
[0008]监测装置外壳上的钻机动力头转速仪表信号输入端子、钻机钻进深度仪表信号输入端子、钻机倾斜角度仪表信号输入端子和钻机液压站出口压力仪表信号输入端子分别通过钻机动力头转速仪表信号线、钻机钻进深度仪表信号线、钻机倾斜角度仪表信号线和钻机液压站出口压力仪表信号线将钻机动力头转速测量仪表、钻机钻进深度测量仪表、钻机倾斜角度测量仪表和钻机液压站出口压力测量仪表所采集到的信号送至信号放大与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理。经信号放大与隔离处理后的所述钻机动力头转速信号、钻机钻进深度信号、钻机倾斜角度信号和钻机液压站出口压力信号分别送PLC-模拟量输入模块进行A/D转换，转换后所得到的钻机动力头转速数据、钻机钻进深度数据、钻机倾斜角度数据和钻机液压站出口压力数据经总线送入S7-200 PLC-CPUοS7-200 PLC-CPU对所述钻机动力头转速数据、钻机钻进深度数据、钻机倾斜角度数据和钻机液压站出口压力数据进行分析处理，得到钻机工作状态数据。S7-200 PLC-CPU将钻机工作状态数据、钻机动力头转速数据、钻机钻进深度数据、钻机倾斜角度数据和钻机液压站出口压力数据送PLC-存储模块存储外，还通过PLC-显示模块在IXD显示屏上进行显示。监测装置外壳上的键盘通过信号线与监测装置内部的PLC-数字量输入模块相连，所述PLC-数字量输入模块接收键盘的按键信息并通过总线将该信息传送至S7-200 PLC-CPU,实现监测装置的启动、停止和监测功能的执行。PLC-通信模块通过监测装置外壳上的通信插口可以与外部计算机相连，实现本监测装置与外部计算机的通信。
[0009]本发明具有以下有益效果:
[0010]由于采用S7-200 PLC-CPU模块作为监测电路的核心部件，因此，本监测装置抗干扰能力较强、稳定性较好。又由于本装置实时采集现场钻机动力头转速信号、钻机钻进深度信号、钻机倾斜角度信号和钻机液压站出口压力信号进行计算、分析钻机当前工作状态，因此该装置可以实现自动在线监测，能真实反映钻机的工作状态。
【附图说明】
[0011]图1为钻机工作状态监测装置的结构示意图；
[0012]图2为钻机工作状态监测装置的监测电路方框图。
[0013]图1中标号说明:1、IXD显示屏，2、监测装置外壳，3、键盘，4、通信插口，5、工作状态指不灯，6、钻机动力头转速仪表信号输入端子，7、钻机钻进深度仪表信号输入端子，8、钻机动力头转速仪表信号线，9、钻机钻进深度仪表信号线，10、钻机倾斜角度仪表信号输入端子，11、钻机液压站出口压力仪表信号输入端子，12、钻机倾斜角度仪表信号线，13、钻机液压站出口压力仪表信号线，14、钻机动力头转速测量仪表，15、钻机钻进深度测量仪表，16、钻机倾斜角度测量仪表，17、钻机液压站出口压力测量仪表。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本实用新型作