一种钻井过程参数监测仪，涉及测量仪器仪表，所述装置包括监测仪外壳和监测电路；监测仪外壳的一个侧面上装有前翻页按键、工作模式设置按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、停止按键、启动按键、工作状态指示灯、参数超限指示灯、通信故障指示灯、通信插口、触摸屏。监测仪外壳内的监测电路由立管压力测量仪表、转盘扭矩测量仪表、钻进速度测量仪表、泵压力测量仪表、钻压测量仪表、泵流量测量仪表、电机转速测量仪表、信号调理与隔离模块和PLC系统模块组成；PLC系统模块包括：西门子S7-300系列PLC CPU模块；该监测仪可以在线实时监测钻井过程参数，并在出现故障时能够及时报警，以保证钻井过程安全、稳定地进行。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种测量仪器仪表，特别是涉及一种钻井过程参数监测仪。
技术介绍
钻井参数监测仪表是钻井工程中监测钻井过程、进行科学分析和科学决策的重要工具，是钻井工程人员的眼睛，它能够实时反映钻井工况，是保证安全、优质、快速、高效、科学钻井的必备重要手段。随着大量的油气资源的开发以及钻井生产由粗放钻井向精细钻井的发展需要，对钻井监测设备也提出了更高的要求。目前国内油田采用的钻井参数监测系统普遍是以单片机为核心的工业结构仪表，仪表结构复杂，仪表抗干扰能力和工作稳定性还不够理想。因此，设计一种能够在线实时监测钻井过程参数的新型监测仪不仅可以提高钻井过程监控的自动化水平，而且对于保障钻井工程安全进行具有很重要的实际意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钻井过程参数监测仪，该监测仪可以在线实时监测钻井过程参数，并在出现故障时能够及时报警，以保证钻井过程安全、稳定地进行。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种钻井过程参数监测仪，包括监测仪外壳和监测电路。监测仪外壳的一个侧面上装有前翻页按键、工作模式设置按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、停止按键、启动按键、工作状态指示灯、参数超限指示灯、通信故障指示灯、通信插口、触摸屏。监测仪外壳内的监测电路由立管压力测量仪表、转盘扭矩测量仪表、钻进速度测量仪表、泵压力测量仪表、钻压测量仪表、泵流量测量仪表、电机转速测量仪表、信号调理与隔离模块和PLC (可编程逻辑控制器)系统模块组成。所述PLC系统模块包括:西门子S7-300系列PLC CPU (中央处理器)314模块、电源模块、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信接口模块。立管压力测量仪表、转盘扭矩测量仪表、钻进速度测量仪表、泵压力测量仪表、钻压测量仪表、泵流量测量仪表、电机转速测量仪表分别通过信号线与信号调理与隔离模块相连；所述信号调理与隔离模块通过信号线与模拟量输入模块相连；监测仪外壳上的前翻页按键、工作模式设置按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、停止按键、启动按键通过信号线分别与数字量输入模块相连；监测仪外壳上的工作状态指示灯、参数超限指示灯、通信故障指示灯通过信号线分别与数字量输出模块相连。监测仪内部的模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信接口模块、触摸屏分别通过总线与PLC CPU314模块相连；监测仪内部的电源模块分别与模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信接口模块、触摸屏通过电源线相连；所述通信接口模块通过监测仪外壳上的通信插口可以与外部计算机进行通信。本技术的工作原理如下:立管压力测量仪表、转盘扭矩测量仪表、钻进速度测量仪表、泵压力测量仪表、钻压测量仪表、泵流量测量仪表、电机转速测量仪表分别将所采集到的现场立管压力信号、转盘扭矩信号、钻进速度信号、泵压力信号、钻压信号、泵流量信号、电机转速信号经信号调理与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理后送模拟量输入模块进行模数转换，转换后所得到的立管压力数据、转盘扭矩数据、钻进速度数据、泵压力数据、钻压数据、泵流量数据、电机转速数据经总线送入PLC CPU314模块进行分析处理，得到钻井过程参数数据。PLCCPU314模块将钻井过程参数数据通过触摸屏进行显示。监测仪外壳内的通信接口模块通过监测仪外壳上的通信插口可以与外部计算机相连，实现本监测仪与外部计算机的通信，PLC CPU314模块经所述通信接口模块可以将钻井过程参数数据传送给外部计算机，由外部计算机对钻井过程参数数据进行存储、分析。监测仪外壳上的工作模式设置按键、前翻页按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、启动按键、停止按键通过信号线与监测仪内部的数字量输入模块相连，所述数字量输入模块接收工作模式设置按键、前翻页按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、启动按键、停止按键的按键信息并通过总线将所述按键信息传送至PLC CPU314模块，实现监测仪的工作模式设置、选择前页、选择后页、工作模式设置确认、退出工作模式设置、启动监测仪、停止监测仪的功能。所述数字量输出模块通过信号线与工作状态指示灯、参数超限指示灯、通信故障指示灯相连。当监测仪工作异常时，PLC CPU314模块会通过数字量输出模块输出信号给工作状态指示灯，使工作状态指示灯点亮，提示操作者当前监测仪工作异常；当钻井过程参数数据超出正常值时，PLC CPU314模块会通过数字量输出模块输出信号给参数超限指示灯，使参数超限指示灯点亮，提示操作者当前钻井过程参数数据异常；iPLC CPU314经通信插口与外部计算机通信失败时，PLCCPU314模块会通过数字量输出模块输出信号给通信故障指示灯，使通信故障指示灯点亮，提示操作者当前通信出现故障。本技术的优点与效果是:由于采用PLC CPU314模块作为监测电路的核心部件，本监测仪不仅可以实时采集现场数据进行计算、分析钻井过程参数数据，提高了钻井过程的自动化水平。而且本监测仪抗干扰能力较强、工作稳定性较好。【附图说明】图1为钻井过程参数监测仪的结构示意图；图2为钻井过程参数监测仪的电路方框图。【具体实施方式】下面结合实施例对本技术进行详细说明。图1中标号说明:1、前翻页按键，2、工作模式设置按键，3、后翻页按键，4、确认按键，5、退出设置按键，6、停止按键，7、启动按键，8、工作状态指示灯，9、参数超限指示灯，10、通信故障指示灯，11、通信插口，12、触摸屏，13、监测仪外壳。见图1，本技术包括:前翻当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钻井过程参数监测仪，其特征在于，所述装置包括监测仪外壳和监测电路；监测仪外壳的一个侧面上装有前翻页按键、工作模式设置按键、后翻页按键、确认按键、退出设置按键、停止按键、启动按键、工作状态指示灯、参数超限指示灯、通信故障指示灯、通信插口、触摸屏；监测仪外壳内的监测电路由立管压力测量仪表、转盘扭矩测量仪表、钻进速度测量仪表、泵压力测量仪表、钻压测量仪表、泵流量测量仪表、电机转速测量仪表、信号调理与隔离模块和PLC系统模块组成；PLC系统模块包括：西门子S7‑300系列PLC CPU314模块、电源模块、模拟量输入模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信接口模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟丽，刁芬，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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