專利名稱：一種壓力波動監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力信號檢測裝置，尤其是涉及一種在定向鉆井作業(yè)過程中 進(jìn)行實時監(jiān)測和控制的壓力波動監(jiān)測儀，屬于石油勘探現(xiàn)場施工參數(shù)采集和處理技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，對定向鉆井作業(yè)過程中的壓力信號監(jiān)測裝置，一般由壓力傳感器檢 測壓力的物理量變化，使用地面接口箱采集傳感器的電信號量，用司鉆顯示器顯示數(shù)據(jù)，再 通過專用的采集軟件打印數(shù)據(jù)。其具體的工作流程為傳感器拾取壓力的物理量的變化信 號，地面接口箱對傳感器信號進(jìn)行采集，經(jīng)運(yùn)算后生成專業(yè)的工程數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼、 數(shù)據(jù)存儲等操作。然后由司鉆顯示器顯示數(shù)據(jù)。再通過專用的安裝在計算機(jī)上的采集軟件， 結(jié)合打印機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)打印。目前現(xiàn)有技術(shù)所采用的壓力信號監(jiān)測裝置以及通過其實現(xiàn)的壓 力信號監(jiān)測方式，所具有的主要缺點是整個裝置過于龐大，無法實現(xiàn)便攜性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高度集成的壓力波動監(jiān)測儀，其克服現(xiàn)有技術(shù)中體 積龐大，便攜性差的問題，可方便實時的對鉆井定向作業(yè)進(jìn)行壓力信號檢測。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供一種壓力波動監(jiān)測儀，其包含壓 力傳感器，以及利用電纜盤與該壓力傳感器通過電纜連接的監(jiān)測儀；其中，所述的監(jiān)測儀安 裝在一個箱體內(nèi)，包含數(shù)據(jù)采集模塊，與所述的數(shù)據(jù)采集模塊連接的嵌入式計算機(jī)模塊，以 及為該監(jiān)測儀提供工作電源的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源。所述的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源將輸入的外部電源轉(zhuǎn)換成監(jiān)測儀所需的工作電源。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包含信號預(yù)處理裝置和數(shù)據(jù)采集板；其中信號預(yù)處理裝置通 過電纜盤與壓力傳感器連接，對壓力傳感器所拾取到的壓力信號進(jìn)行采集、隔離與轉(zhuǎn)換，隨 后將壓力信號輸出至數(shù)據(jù)采集板。所述的數(shù)據(jù)采集板接收信號預(yù)處理裝置輸出的壓力信號，并對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換， 轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號后傳輸至嵌入式計算機(jī)模塊。所述的嵌入式計算機(jī)模塊包含與數(shù)據(jù)采集板通過RS232接口連接的嵌入式計算 機(jī)。該嵌入式計算機(jī)接收由數(shù)據(jù)采集板輸出的數(shù)字壓力信號，并對其進(jìn)行處理、運(yùn)算，生成 壓力工程數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包含分別與該嵌入式計算機(jī)連接的存儲設(shè) 備，顯示設(shè)備和輸入設(shè)備。其中，所述的存儲設(shè)備可存儲運(yùn)算生成的壓力工程數(shù)據(jù)。所述的 顯示設(shè)備可顯示運(yùn)算生成的壓力工程數(shù)據(jù)。所述的輸入設(shè)備采用通過USB接口連接的鍵盤 和鼠標(biāo)。本實用新型所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包含與嵌入式計算機(jī)連接的打印設(shè)備，可 打印運(yùn)算生成的壓力工程數(shù)據(jù)。[0011]本實用新型所述的監(jiān)測儀還包含數(shù)據(jù)輸出接口模塊，該數(shù)據(jù)輸出接口模塊包含若 干USB接口，RS232接口以及RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)監(jiān)測儀與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，或者連 接后臺計算機(jī)。本實用新型所提供的壓力波動監(jiān)測儀中，監(jiān)測儀安裝在一個加固型箱體內(nèi)，形成 一個高集成度的一體便攜式監(jiān)測儀，集數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、存儲、顯示、打印、輸入等諸多功能 于一體；因此具有體積小，功能全面，集成度高，便攜方便等優(yōu)點。本實用新型所提供的壓力波動監(jiān)測儀，可方便實時對井下壓力傳感器拾取的壓力 信號進(jìn)行采集、隔離和轉(zhuǎn)換，形成嵌入式計算機(jī)可處理的數(shù)字信號，以此運(yùn)算派生出解碼前 的原始壓力數(shù)據(jù)和解碼后的壓力數(shù)據(jù)。并通過可視化的顯示設(shè)備顯示各壓力工程數(shù)據(jù)，實 時記錄井下的脈沖發(fā)生器的壓力脈沖信號，為鉆井定向作業(yè)現(xiàn)場的決策提供可靠的依據(jù)， 保證了安全、優(yōu)質(zhì)的鉆井生產(chǎn)。

圖1為本實用新型的壓力波動監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合圖1，詳細(xì)說明本實用新型的一個優(yōu)選的實施例。如圖1所示，為本實用新型的壓力波動監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)示意圖。其包含壓力傳感器1， 以及利用電纜盤2與該壓力傳感器1通過電纜連接的監(jiān)測儀3。本實施例中，所述的壓力傳 感器1采用4 20mA的二線制變送器。其中，所述的監(jiān)測儀3包含數(shù)據(jù)采集模塊，與所述的數(shù)據(jù)采集模塊通過RS232接口 連接的嵌入式計算機(jī)模塊，以及為該監(jiān)測儀3提供工作電源的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源6。所述的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源6將輸入的220V標(biāo)準(zhǔn)電源轉(zhuǎn)換成監(jiān)測儀3所需要 的5V及MV電源，為監(jiān)測儀3提供工作電源。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包含信號預(yù)處理裝置4和數(shù)據(jù)采集板7。其中信號預(yù)處理裝 置4通過電纜盤2與壓力傳感器1連接，對壓力傳感器1所拾取到的壓力信號進(jìn)行采集、隔 離與轉(zhuǎn)換，隨后將信號輸出至數(shù)據(jù)采集板7。本實施例中，該信號預(yù)處理裝置4是一種隔離 與轉(zhuǎn)換裝置，其采用具有磁耦技術(shù)的隔離放大器，對由壓力傳感器1輸入的Γ20πιΑ的壓力 信號進(jìn)行隔離，并轉(zhuǎn)換成1 5V的壓力信號輸出至數(shù)據(jù)采集板7。所述的數(shù)據(jù)采集板7接收信號預(yù)處理裝置4輸出的1 5V壓力信號，并對其進(jìn)行 模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號后通過RS232接口傳輸至嵌入式計算機(jī)模塊。本實施例中， 該數(shù)據(jù)采集板7采用ADuC845的Soc單片機(jī)，通過MCU內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將1 5V 模擬壓力信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號。 所述的嵌入式計算機(jī)模塊包含與數(shù)據(jù)采集板7通過RS232接口連接的嵌入式計算 機(jī)8。該嵌入式計算機(jī)8的COM 口接收由數(shù)據(jù)采集板7輸出的數(shù)字壓力信號，并對其進(jìn)行處 理、運(yùn)算，生成各種壓力工程數(shù)據(jù)，包括解碼前的原始壓力數(shù)據(jù)和解碼后的壓力數(shù)據(jù)。 進(jìn)一步，所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包含分別與該嵌入式計算機(jī)8連接的存儲設(shè) 備10，顯示設(shè)備5和輸入設(shè)備9。其中，所述的存儲設(shè)備10可存儲運(yùn)算生成的壓力工程數(shù) 據(jù)，其采用電子盤。所述的顯示設(shè)備5可顯示運(yùn)算生成的壓力工程數(shù)據(jù)，其采用10. 4”液晶屏。所述的輸入設(shè)備9采用通過USB接口連接的鍵盤和鼠標(biāo)，可實現(xiàn)人機(jī)交互操作。本實用新型所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包含與嵌入式計算機(jī)8連接的打印設(shè)備 11，可打印運(yùn)算生成的壓力工程數(shù)據(jù)，其采用微型針式打印機(jī)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)打印及曲線打 印。本實用新型所述的監(jiān)測儀3還包含數(shù)據(jù)輸出接口模塊12，該數(shù)據(jù)輸出接口模塊12 包含若干USB接口，RS232接口以及RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)監(jiān)測儀3與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通 訊，或者連接后臺計算機(jī)等。本實用新型所述的監(jiān)測儀3安裝在一個加固型箱體內(nèi)，即所述的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn) 壓電源6、信號預(yù)處理裝置4、數(shù)據(jù)采集板7、嵌入式計算機(jī)8、存儲設(shè)備10、顯示設(shè)備5、輸入 設(shè)備9以及打印設(shè)備11均集成安裝在一個加固型箱體內(nèi)，形成一個高集成度的一體便攜式 監(jiān)測儀3，集數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、存儲、顯示、打印、輸入等諸多功能于一體。本實用新型所提供的壓力波動監(jiān)測儀，具有體積小，功能全面，集成度高，便攜方 便等優(yōu)點。本實用新型所提供的壓力波動監(jiān)測儀，可方便實時對井下壓力傳感器拾取的壓力 信號進(jìn)行采集、隔離和轉(zhuǎn)換，形成嵌入式計算機(jī)可處理的數(shù)字信號，以此運(yùn)算派生出解碼前 的原始壓力數(shù)據(jù)和解碼后的壓力數(shù)據(jù)。并通過可視化的顯示設(shè)備顯示各壓力工程數(shù)據(jù)，實 時記錄井下的脈沖發(fā)生器的壓力脈沖信號，為鉆井定向作業(yè)現(xiàn)場的決策提供可靠的依據(jù)， 保證了安全、優(yōu)質(zhì)的鉆井生產(chǎn)。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上 述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.一種壓力波動監(jiān)測儀，包含壓力傳感器(1)，以及利用電纜盤(2)與該壓力傳感器 (1)通過電纜連接的監(jiān)測儀(3)；其特征在于，所述的監(jiān)測儀(3)安裝在一個箱體內(nèi)，包含數(shù)據(jù)采集模塊，與所述的數(shù)據(jù)采集模塊連接 的嵌入式計算機(jī)模塊，以及為該監(jiān)測儀(3)提供工作電源的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源(6);所述的數(shù)據(jù)采集模塊包含信號預(yù)處理裝置(4)和數(shù)據(jù)采集板(J)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源 (6)將輸入的外部電源轉(zhuǎn)換成監(jiān)測儀(3)所需的工作電源。
3.如權(quán)利要求1所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的信號預(yù)處理裝置(4)通過 電纜盤(2)與壓力傳感器(1)連接，對壓力傳感器(1)拾取到的壓力信號進(jìn)行采集、隔離與 轉(zhuǎn)換，并將壓力信號輸出至數(shù)據(jù)采集板(J)。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集板(7)接收信號 預(yù)處理裝置(4)輸出的壓力信號，并對其進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號后傳輸至嵌入 式計算機(jī)模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的嵌入式計算機(jī)模塊包含 與數(shù)據(jù)采集板(7)通過RS232接口連接的嵌入式計算機(jī)(8);該嵌入式計算機(jī)(8)接收由數(shù) 據(jù)采集板(7)輸出的數(shù)字壓力信號，并對其進(jìn)行處理、運(yùn)算，生成壓力工程數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包 含分別與該嵌入式計算機(jī)(8)連接的存儲設(shè)備(10)、顯示設(shè)備(5)和輸入設(shè)備(9)。
7.如權(quán)利要求5所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的嵌入式計算機(jī)模塊還包 含與嵌入式計算機(jī)(8)連接的打印設(shè)備(11)。
8.如權(quán)利要求1所述的壓力波動監(jiān)測儀，其特征在于，所述的監(jiān)測儀(3)還包含數(shù)據(jù)輸 出接口模塊(12)，該數(shù)據(jù)輸出接口模塊(12)包含若干USB接口，RS232接口以及RJ45網(wǎng)絡(luò) 接口。
專利摘要本實用新型公開了一種壓力波動監(jiān)測儀，其包含壓力傳感器，以及利用電纜盤與該壓力傳感器通過電纜連接的監(jiān)測儀；其中，所述的監(jiān)測儀安裝在一個箱體內(nèi)，包含數(shù)據(jù)采集模塊，與所述的數(shù)據(jù)采集模塊連接的嵌入式計算機(jī)模塊，以及為該監(jiān)測儀提供工作電源的寬頻寬壓開關(guān)穩(wěn)壓電源。所述的數(shù)據(jù)采集模塊包含信號預(yù)處理裝置和數(shù)據(jù)采集板。本實用新型提供的一種高度集成的壓力波動監(jiān)測儀，其克服現(xiàn)有技術(shù)中體積龐大，便攜性差的問題，可方便實時的對鉆井定向作業(yè)進(jìn)行壓力信號檢測。
文檔編號E21B47/12GK201884025SQ201020625789
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者畢東杰, 沈俊俠 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設(shè)備有限公司