车载无线钻井装置的制作方法

文档序号:12564659阅读:287来源:国知局

本实用新型涉及一种小型化车载无线钻井装置,属于石油钻井仪表无线通讯技术领域。



背景技术:

目前,在石油钻井行业应用有线传输方式的钻井仪表,进行钻井工程参数的数据采集有线传输方式,现场仪表安装拆卸不方便,电缆布线困难,增加了现场人员的工作负担,同时,也影响了整个钻机的施工进度;常规的段式液晶显示器,遇到国外客户的特殊要求,如英文和英制单位切换、参数变化时,需每次重新设计仪表显示面板,既影响产品的交货进度,也不易形成一套标准化的产品。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种车载无线钻井装置。本实用新型传感器采用无线传输方式,减少现场布线,安装拆卸方便;不受井场掉电影响,低功耗结构设计,在功能不变的条件下,延长电池寿命。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种车载无线钻井装置,其特征在于:包括控制器、传感器、显示器、电源和无线模块,所述控制器通过电子开关与显示器连接,控制器通过电子开关与传感器无线连接,且电子开关由控制器控制开启或关闭,电源和无线模块分别与控制器连接。

所述传感器包括压力变送器、速度传感器和位移传感器,压力变送器、速度传感器和位移传感器分别与控制器连接。

所述压力变送器的供电电压3-5V,电流≤2mA。

所述速度传感器的供电电压3-5V,电流≤2uA。

所述位移传感器的供电电压5V,电流休眠300uA,工作电流10mA。

所述控制器为MSP430处理器。

采用本实用新型的优点在于:

1、本实用新型在显示器和低功耗传感器部分设置的两个电子开关,通过该电子开关,可以减少传感器的整体功耗,传感器采用无线传输方式,减少现场布线,安装拆卸方便;不受井场掉电影响,低功耗结构设计,在功能不变的条件下,延长电池寿命。

2、本实用新型中,传感器包括压力变送器、速度传感器和位移传感器,压力变送器、速度传感器和位移传感器分别与控制器连接,实现对钻井工程参数的实时监测。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图;

图中标记为:1、控制器,2、传感器,3、显示器,4、电源,5、无线模块,6、电子开关。

具体实施方式

实施例1

一种车载无线钻井装置,包括控制器1、传感器2、显示器3、电源4和无线模块5,所述控制器1通过电子开关6与显示器3连接,控制器1通过电子开关6与传感器2无线连接,且电子开关6由控制器1控制开启或关闭,电源4和无线模块5分别与控制器1连接。

本实施例中,所述传感器2包括压力变送器、速度传感器和位移传感器,压力变送器、速度传感器和位移传感器分别与控制器1连接。

本实施例的又一优选实施方式为,所述压力变送器的供电电压3-5V,电流≤2mA。

本实施例的又一优选实施方式为,所述速度传感器的供电电压3-5V,电流≤2uA。

本实施例的又一优选实施方式为,所述位移传感器的供电电压5V,电流休眠300uA,工作电流10mA。

本实施例的优选实施方式为,所述控制器1为MSP430处理器。

实施例2

本实用新型电源部分主要为整个硬件系统提供电源(电池供电);前端传感器负责前端物理数据的采集;控制器MCU负责协调各个部分的工作,实现定时采集和定时上传。

需要特别说明的是显示器和低功耗传感器部分的两个电子开关。通过该电子开关,可以减少传感器的整体功耗。具体工作原理为:在实际应用环境中一是显示器并不需要实时显示,二是为了降低功耗,传感器也不需要实时的打开。设置了一个电子开关的装置,可以通过MCU控制,打开和关断电子开关,实现节能的目的。针对显示部分,在设计中还引入了外部唤醒功能,利用强磁靠近传感器,MCU检测干簧管闭合状态来控制电子开关的打开。MCU也可以控制传感器在需要数据采集的时候才打开此装置。

针对无线位移传感器,如果绞车滚筒没有旋转,它将自动进入低功耗模式,所以在电路设计中没有加入电子开关。

实施例3

本实用新型电子元器件选型上全部选用低功耗高性能器件,线性稳压芯片选用HT7333,静态功耗只有9uA,是至今为止业内最低功耗的线性稳压芯片。控制器MCU采用德州仪器的MSP430低功耗处理器,在智能仪表等低功耗应用行业有着广泛的赞誉。无线模块选用UTC-240B,接收数据时,电流仅仅只有5mA,功耗在业内也是最低水平,且选用470MHz频段,具有传输距离选,且干扰较小的优点。传感器探头考虑低功耗,传感器探头功耗性能如下表所示:

表1 传感器前端探头供电参数

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