在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置包括环形天线结构、上盖、底座、防护内圈和馈线装置，该环形天线结构安装在该底座上，该环形天线结构向内连接于该防护内圈，该上盖从上部包覆该环形天线结构和该防护内圈，并与底部的该底座相连，该上盖的一侧开有一圆形通孔，该馈线装置的一端连接于该环形天线，另一端通过该上盖的圆形通孔连接上位机。该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置降低现场操作人员的劳动强度，提升标签读取率，提升井口使用天线的防护程度。

Oil ring label information collecting ring device for oil field operation wellhead

The invention provides a label information collection device in the annular tube oilfield wellhead, in the oilfield wellhead tubing label information collection device comprises an annular ring antenna structure, an upper cover, a base, the inner door and feeder device, the annular antenna mounted on the base, the loop antenna structure is connected to the door inward the inner ring, the upper cover from the upper part of the annular cladding antenna structure and the protective ring, and the bottom of the base is connected to one side of the upper cover is provided with a circular hole, and one end of the feeder device connected to the loop antenna, the other end is connected to the host computer through the circular holes of the upper cover. The oil ring label information collecting ring device at the wellhead of the oil field can reduce the labor intensity of the on-site operator, improve the reading rate of the tag, and enhance the protection degree of the antenna used in the wellhead.

【技术实现步骤摘要】
在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置
本专利技术涉及石油行业自动信息采集装置，特别涉及一种环形在油田作业井口的油管标签信息采集装置。
技术介绍
油田油管安装RFID标签后，上下井时通过RFID设备进行检测感知，但在井口由于空间以及现场作业要求，不方便使用现有的手持机或者固定式读写器进行感知，同时，现场金属、油水、泥浆等因素会带来干扰和污染。在上述条件下，现有的读写设备具有很大的应用缺点。其中，使用手持式的读写器，有如下缺点：（1）人工操作，使用不便，读取效率低，需要对准扫描，影响实际作业操作；（2）长时间上下油管，持续几个甚至几十个小时，这需要有人使用手持机几小时内不间断采集，人工工作量巨大；（3）井口危险，这种方式提高了信息采集人员的工作风险；（4）井口有时会喷出油污，很容易导致污染手持式设备；（5）长时间作业对手持式读写器的电池要求很高；使用现有的固定式天线，有如下缺点：（1）由于井口操作，无法将设备安装在靠近井口的地方，需要在不影响井口操作的地方安装，在距离较远的情况下，容易造成漏读；（2）为了多方向均能读取，需要多个天线，成本高。（3）容易受到周围金属以及井口操作人员站位的影响，因遮挡或干扰导致读取效果的下降；（4）防护性不能保证，容易因磕碰导致设备损坏；（5）安装拆卸不方便，现有固定式天线都是装在支撑架子上，每次搬家都需要花费大量的时间安装和拆卸，增加了大量的工作量。为此我们专利技术了一种新的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种把多个天线板整合到一起，组成环形天线机构，再使用金属外壳对环形天线进行保护，金属外壳的形状与当前作业井口的自封盖保持一致的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置包括环形天线结构、上盖、底座、防护内圈和馈线装置，该环形天线结构安装在该底座上，该环形天线结构向内连接于该防护内圈，该上盖从上部包覆该环形天线结构和该防护内圈，并与底部的该底座相连，该上盖的一侧开有一圆形通孔，该馈线装置的一端连接于该环形天线，另一端通过该上盖的圆形通孔连接上位机。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：该上盖由顶面和侧面组成，顶面为平面，使用时该面上放置油管吊卡；侧面为金属圆环形态，其中一侧开有圆形通孔。该上盖、该底座和该防护内圈组合后，中间形成内腔，该环形天线结构位于该内腔中，该上盖及该底座为高强度不锈钢，该防护内圈为工程塑料。该环形天线结构包括天线阵列、天线基座、信号线接头和天线上盖，该天线阵列包括天线板连接馈线和多块天线板，该天线基座上带有该天线板的卡槽，该信号线接头与该天线板的其中一块通过焊接相连，该天线上盖同该天线基座相连接，使用定位卡槽进行定位，并通过塑料螺钉进行固定，同时该天线上盖压住该天线板，该天线基座侧面有一个圆形通孔，该信号线接头正对的位置为该天线基座侧面的圆形通孔的位置。该天线阵列是通过该天线板连接馈线将若干相同的该天线板串联而成的，围成规则的形状；该天线板的正面向内正冲中轴线，用以读取通过内环的电子标签；该天线板连接馈线是同轴馈线；该天线板与该天线板连接馈线之间焊接。该天线阵列包括6片该天线板，6片该天线板通过卡槽定位在该天线基座上，围成一个正六边形，其中3个为发射天线、3个为接收天线，两种天线交叉安装，每片发射天线的控制方向超过120度，每片接收天线的控制方向超过120度，实现整个内周360度的发射和接收，避免盲区。每片该天线板从正面看为矩形，其尺寸为长140mm，宽80mm；同时每片该天线板均为RFID立体天线。该馈线装置包括内向接头、馈线和外向接头，该内向接头通过该天线基座侧面的圆形通孔连接于该信号线接头，该馈线是同轴馈线，一端连接该内向接头，另一端连接该外向接头；该外向接头与上位机相连。该内向接头为SMA内螺纹内针接头，其接头的探针连接到该信号线接头上，该信号线接头为SMA外螺纹内孔型接头；该外向接头为N型头，用来连接来自于上位机的铠装馈线。该外向接头连接至上位机后，采取轮询的方式进行信息采集，采取异步问答的方式进行标签的感知。本专利技术中的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，通过设计了环形天线结构，并使用类似于自封盖的外壳进行保护，实现油管标签在井口的自动读取。与现有的读写器装置相比，该装置在小尺寸实现的同时拥有内周全向读取的能力，能够有效检测到上下井的油管标签。由于不再使用手持式读写器和平板天线这种不适合的设备，降低现场操作人员的劳动强度，提升标签读取率，提升井口使用天线的防护程度。上述设计有如下的优点：（1）完全实现油管上下井时标签的自动读取，不需要人工读取；（2）安装在井口，以天线阵列作为感应隧道，油管标签通过该隧道时，能够在非常近的距离内读取标签，同时又不会受其它井口设备的影响，显著提升读取效果；（3）通过金属外壳，保护天线机构，避免遭到现场各种机械的冲击，也能有效抵抗油污；（4）金属外壳设计同当前自封盖一致，现场使用时替代当前自封盖，不改变现场作业的安装操作方式，非常方便，也很安全。附图说明图1为本专利技术的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置的一具体实施例的结构剖面示意图；图2为本专利技术的一具体实施例中在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置的整体结构俯视图；图3为本专利技术的一具体实施例中环形天线结构的示意图；图4为本专利技术的一具体实施例中馈线装置的示意图；图5为本专利技术的一具体实施例中天线阵列的示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。如图1和图2所示，图1为本专利技术的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置的结构图。该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置由环形天线结构1、上盖2、底座3、防护内圈4、馈线装置5组成，其中，环形天线结构1是一圆环结构，安装在底座3上，环形天线结构1向内与防护内圈4相接触，上盖2从上部包覆环形天线结构1和防护内圈2，并与底部的底座3相连。上盖2外形上为顶面和侧面组成，顶面为平面，实际使用时该面上放置油管吊卡；侧面为金属圆环形态，其中一侧开有一圆形通孔。馈线装置5的一端连接于该环形天线，另一端通过该圆形通孔连接上位机。上盖2、底座3、防护内圈4组合后，中间形成内腔，环形天线结构1位于该内腔中。上盖2及底座3为高强度不锈钢；防护内圈4为工程塑料。如图3所示，环形天线结构1由天线阵列6、天线基座7、信号线接头8、天线上盖9组成；该结构为整个装置内核部分，向内周的方向进行读取，实现整个内向区域的信号全覆盖，同时满足小尺寸的要求。如图5所示，天线阵列6由天线板13、天线板连接馈线14组成。天线基座7上带有天线板13的卡槽，本实施例中，6片天线板13通过该卡槽定位在天线基座7上，围成一个正六边形；信号线接头8与天线板13的其中一块通过焊接相连；天线上盖9同天线基座7相连接，使用定位卡槽进行定位，并通过塑料螺钉进行固定，同时天线上盖9紧紧压住天线板13；信号线接头8正对的位置就是天线基座7侧面的圆形通孔的位置。天线阵列6是通过天线板连接馈线14将若干（不一定是本文档来自技高网...

【技术保护点】
在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置包括环形天线结构、上盖、底座、防护内圈和馈线装置，该环形天线结构安装在该底座上，该环形天线结构向内连接于该防护内圈，该上盖从上部包覆该环形天线结构和该防护内圈，并与底部的该底座相连，该上盖的一侧开有一圆形通孔，该馈线装置的一端连接于该环形天线，另一端通过该上盖的圆形通孔连接上位机。

【技术特征摘要】
1.在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置包括环形天线结构、上盖、底座、防护内圈和馈线装置，该环形天线结构安装在该底座上，该环形天线结构向内连接于该防护内圈，该上盖从上部包覆该环形天线结构和该防护内圈，并与底部的该底座相连，该上盖的一侧开有一圆形通孔，该馈线装置的一端连接于该环形天线，另一端通过该上盖的圆形通孔连接上位机。2.根据权利要求1所述的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该上盖由顶面和侧面组成，顶面为平面，使用时该面上放置油管吊卡；侧面为金属圆环形态，其中一侧开有圆形通孔。3.根据权利要求1所述的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该上盖、该底座和该防护内圈组合后，中间形成内腔，该环形天线结构位于该内腔中，该上盖及该底座为高强度不锈钢，该防护内圈为工程塑料。4.根据权利要求1所述的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该环形天线结构包括天线阵列、天线基座、信号线接头和天线上盖，该天线阵列包括天线板连接馈线和多块天线板，该天线基座上带有该天线板的卡槽，该信号线接头与该天线板的其中一块通过焊接相连，该天线上盖同该天线基座相连接，使用定位卡槽进行定位，并通过塑料螺钉进行固定，同时该天线上盖压住该天线板，该天线基座侧面有一个圆形通孔，该信号线接头正对的位置为该天线基座侧面的圆形通孔的位置。5.根据权利要求4所述的在油田作业井口的油管标签信息采集环形装置，其特征在于，该天线阵列是通过该天线板连接馈线将若干相同的该天线板串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长忠，李荣权，代培文，王勇，李培华，孟海龙，刘宝军，陈保玉，张玉真，董龙锦，赵鹏，王红，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司胜利采油厂，
类型：发明
国别省市：山东,37