一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：包括上位机、接收机和下位机；所述上位机连接所述接收机；所述下位机连接所述接收机；所述下位机包括下位机硬件系统和下位机软件系统；所述下位机硬件系统包括泄压阀门控制器、综合控制器、换挡控制器、声光警示器、温度传感器、上卸扣传感器、上卸扣扭矩传感器和圈数传感器；所述下位机软件系统包括用户提醒模块、上卸扣自动判断模块、上卸扣统计模块、错扣判断模块、错扣保护模块和防冲扣模块。本发明专利技术的有益效果是：可以有效精准的实现对钻杆液压动力钳的上、卸扣监控，提高上、卸扣质量和效率；有效记录大钳工作时间及旋转圈数，为大钳及时保养提供准确依据。

A monitoring system for the up, down and health management of drill pipe hydraulic power tong

【技术实现步骤摘要】
一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统
本专利技术涉及机械监控领域，特别涉及一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统。
技术介绍
现有技术中的钻杆液压动力钳上、卸扣工作往往由人工完成，缺乏监控，效率低下，钻杆液压动力钳上、卸扣过程中错扣情况或者发生扭矩控制不当把钻杆或套管丝扣冲坏的情况经常发生，严重影响工作质量和工作效率。大钳在使用过程中，由于没有准确的使用参数，导致大钳无法定时保养，从而造成大钳只有在使用中才能发现故障，严重耽误生产。故市场亟需一种可以实现自动化的大钳的健康管理的监控系统。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术中披露了一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，本专利技术的技术方案是这样实施的：一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：包括上位机、接收机和下位机；所述上位机连接所述接收机；所述下位机连接所述接收机；所述下位机包括下位机硬件系统和下位机软件系统；所述下位机硬件系统包括泄压阀门控制器、综合控制器、换挡控制器、声光警示器、温度传感器、上卸扣传感器、上卸扣扭矩传感器和圈数传感器；所述下位机软件系统包括用户提醒模块、上卸扣自动判断模块、上卸扣统计模块、错扣判断模块、错扣保护模块和防冲扣模块；所述综合控制器运行所述上卸扣自动判断模块、用户提醒模块、所述上卸扣统计模块、所述错扣判断模块、所述错扣保护模块和所述防冲扣模块；所述上卸扣自动判断模块监听所述上扣传感器和所述卸扣传感器；所述错扣判断模块监听所述综合控制器；所述错扣保护模块监听所述错扣判断模块；所述错扣保护模块控制所述泄压阀门控制器；所述防冲扣模块控制所述泄压阀门控制器。优选地，所述上位机还包括泄压测试模块；所述泄压测试模块运行于所述综合控制器上；所述泄压测试模块控制所述泄压阀门控制器。优选地，所述上位机还包括数据汇总模块；所述数据汇总模块获取所述综合控制器和所述上卸扣统计模块提供的信息。优选地，所述下位机设置有通信模块；所述下位机通过所述通讯模块进行数据交互；所述通讯模块使用无线或者有线方式进行通信。优选地，所述上位机还包括无线有线切换模块；所述下位机还包括信息显示屏幕；所述信息显示屏幕连接所述综合控制器；所述下位机硬件还包括下位机功能按键；所述下位机功能按键连接所述综合控制器。优选地，所述上位机还包括扭矩传感器误差补偿模块；所述扭矩传感器误差补偿模块发送补偿信息给所述综合控制器。优选地，所述上位机还包括扭矩传感器标定辅助模块；所述扭矩传感器标定辅助模块连接所述综合控制器。优选地，所述下位机还包括换档动作器；所述上位机还包括上卸扣换档模块；所述上扣换档模块控制所述换档动作器；所述上扣扭矩传感器连接所述上卸扣换档模块；所述卸扣扭矩传感器连接所述上卸扣换档模块。优选地，所述上位机还包括监测设置模块；所述监测设置模块配置所述综合控制器；所述下位机硬件还包括下位机功能按键；所述下位机功能按键连接所述综合控制器。实施本专利技术的技术方案可解决现有技术中缺乏对于钻杆液压动力钳上、卸扣监控，从而缺乏为大钳及时保养的准确依据的技术问题；实施本专利技术的技术方案，可实现有效精准的实现对钻杆液压动力钳的上、卸扣监控，提高上、卸扣质量和效率；有效记录大钳工作时间及旋转圈数，为大钳及时保养提供准确依据的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统的系统结构图；图2为一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统的传感器安装位置示意图。在上述附图中，各图号标记分别表示：1-上卸扣传感器；2-上卸扣扭矩传感器；3-高低档传感器；4-圈数传感器；5-温度传感器；6-接收器；7-综合控制器；8-上卸扣自动判断模块；9-用户提醒模块；10-上卸扣统计模块；11-错扣判断模块；12-错扣保护模块；13-防冲扣模块；14-泄压阀门控制器；15-通讯模块；16-换挡动作器；17-数据汇总模块；18-扭矩传感器误差补偿模块；19-扭矩传感器标定辅助模块；20-监测设置模块；21-换挡控制器；22-无线有线切换模块；23-信息显示屏幕；24-下位机功能按键。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在一种具体的实施例中，如图1、图2所示，一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：包括上位机、接收机和下位机；所述上位机连接所述接收机；所述下位机连接所述接收机；所述下位机包括下位机硬件系统和下位机软件系统；所述下位机硬件系统包括泄压阀门控制器、综合控制器、换挡控制器、声光警示器、温度传感器、上卸扣传感器、上卸扣扭矩传感器和圈数传感器；所述下位机软件系统包括用户提醒模块、上卸扣自动判断模块、上卸扣统计模块、错扣判断模块、错扣保护模块和防冲扣模块；所述综合控制器运行所述上卸扣自动判断模块、用户提醒模块、所述上卸扣统计模块、所述错扣判断模块、所述错扣保护模块和所述防冲扣模块；所述上卸扣自动判断模块监听所述上扣传感器和所述卸扣传感器；所述错扣判断模块监听所述综合控制器；所述错扣保护模块监听所述错扣判断模块；所述错扣保护模块控制所述泄压阀门控制器；所述防冲扣模块控制所述泄压阀门控制器。在该种具体的实施例中，上位机用于控制下位机的运行，接收机用于为上位机与下位机之间的通信提供中介；下位机用于执行具体的监测任务；上卸扣传感器安装于可以检测到钻杆液压动力钳上扣夹紧和卸扣夹紧切换的位置上，在大钳进入上扣夹紧或卸扣夹紧时传感器可以给出对应的上扣状态或卸扣状态信号，用于判断钻杆动力钳上的上卸扣状态，其原理为检测是否有物体接近传感器，其监测上卸扣状态，并通过接收机将该信息传输给上位机；上卸扣扭矩传感器安装于可以测量到钻杆液压动力钳上、卸扣扭矩的位置上，用于检测上扣扭矩以及卸扣扭矩，并将上卸扣的状态通过接收机传输给上位机；圈数传感器检测上卸扣过程中的旋转方向和圈数，其原理为利用设置在钻杆液压动力钳上的开口齿轮接惰轮，惰轮接闭口齿轮，闭口齿轮接权属编码器，利用闭口齿轮的转速来计算开口齿轮的转速，从而获取到圈数数据。在运行过程中，传感器采集来的各种信息汇总到综合控制器中，若上位机通过接收机连接到下位机，则下位机综合控制器会将采集和处理后的信息发送给上位机，再由综合控制器将相关的数据分发到其他的各个模块之中，其中上卸扣统计模块为一个日志记录模块，其对上卸扣过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：包括上位机、接收机和下位机；所述上位机连接所述接收机；所述下位机连接所述接收机；所述下位机包括下位机硬件系统和下位机软件系统；/n所述下位机硬件系统包括泄压阀门控制器、综合控制器、换挡控制器、声光警示器、温度传感器、上卸扣传感器、上卸扣扭矩传感器和圈数传感器；/n所述下位机软件系统包括用户提醒模块、上卸扣自动判断模块、上卸扣统计模块、错扣判断模块、错扣保护模块和防冲扣模块；/n所述综合控制器运行所述上卸扣自动判断模块、所述用户提醒模块、所述上卸扣统计模块、所述错扣判断模块、所述错扣保护模块和所述防冲扣模块；/n所述上卸扣自动判断模块监听所述上扣传感器和所述卸扣传感器；/n所述错扣判断模块监听所述综合控制器；/n所述错扣保护模块监听所述错扣判断模块；所述错扣保护模块控制所述泄压阀门控制器；/n所述防冲扣模块控制所述泄压阀门控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：包括上位机、接收机和下位机；所述上位机连接所述接收机；所述下位机连接所述接收机；所述下位机包括下位机硬件系统和下位机软件系统；
所述下位机硬件系统包括泄压阀门控制器、综合控制器、换挡控制器、声光警示器、温度传感器、上卸扣传感器、上卸扣扭矩传感器和圈数传感器；
所述下位机软件系统包括用户提醒模块、上卸扣自动判断模块、上卸扣统计模块、错扣判断模块、错扣保护模块和防冲扣模块；
所述综合控制器运行所述上卸扣自动判断模块、所述用户提醒模块、所述上卸扣统计模块、所述错扣判断模块、所述错扣保护模块和所述防冲扣模块；
所述上卸扣自动判断模块监听所述上扣传感器和所述卸扣传感器；
所述错扣判断模块监听所述综合控制器；
所述错扣保护模块监听所述错扣判断模块；所述错扣保护模块控制所述泄压阀门控制器；
所述防冲扣模块控制所述泄压阀门控制器。


2.根据权利要求1所述的一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：所述下位机的数量不少于一个。


3.根据权利要求1所述的一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：所述上位机还包括泄压测试模块；所述泄压测试模块运行于所述综合控制器上；所述泄压测试模块控制所述泄压阀门控制器。


4.根据权利要求1所述的一种用于钻杆液压动力钳上、卸扣及健康管理的监控系统，其特征在于：所述上位机还包括数据汇总模块；所述数据汇总模块获取所述综合控制器和所述上卸扣统计模块提供的信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：翟鸣，李勇，范飞，李冬，顾海波，陈园园，
申请(专利权)人：如东前进石油机械制造有限公司，上海技启信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32