【技术实现步骤摘要】
一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度的方法及系统
本专利技术属于石油钻井设备
，涉及一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，本专利技术还涉及该种铁钻工自动定位钻杆接箍高度的方法。
技术介绍
在油田钻修井作业过程中，铁钻工需要在起下钻作业中全天候待命工作，作为使用最为频繁，操作步骤最为复杂的井口设备之一，现阶段仍需人工调节高度对正后，再进行上/卸扣动作，因此实现铁钻工自动定位钻杆接箍高度功能迫在眉睫。然而，起下钻作业中，铁钻工上/卸扣时必须背钳夹紧在钻杆接箍处，受钻杆长度差异以及游吊系统每次停留位置不确定性的影响，造成钻杆每次接箍的高度位置不同，需要现场作业人员反复上下调节铁钻工高度位置，以适应钻杆接箍高度位置，这不仅降低了工作效率，增加了劳动强度，长时间工作更容易造成作业人员视觉疲劳，增加作业风险系数。因此，要实现铁钻工完全一键自动上/卸扣，必须解决铁钻工自动定位钻杆接箍高度这一技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，解决了现有技术的铁钻工设备功能不完善，仍需要手动...
【技术保护点】
1.一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，其特征在于：包括嵌入式控制器(2)，嵌入式控制器(2)分别与工业相机(1)、相机视觉光源(3)、HMI客户端(4)、铁钻工控制器(5)信号连接，铁钻工控制器(5)还与HMI客户端(4)通讯连接；铁钻工控制器(5)的信号输入端同时与铁钻工的伸缩臂位移传感器(6)、钳头高度传感器(7)连接，铁钻工控制器(5)的信号输出端与升降调节油缸(8)控制连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，其特征在于：包括嵌入式控制器(2)，嵌入式控制器(2)分别与工业相机(1)、相机视觉光源(3)、HMI客户端(4)、铁钻工控制器(5)信号连接，铁钻工控制器(5)还与HMI客户端(4)通讯连接；铁钻工控制器(5)的信号输入端同时与铁钻工的伸缩臂位移传感器(6)、钳头高度传感器(7)连接，铁钻工控制器(5)的信号输出端与升降调节油缸(8)控制连接。
2.根据权利要求1所述的铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，其特征在于：所述的HMI客户端(4)作为人机操作界面终端；工业相机(1)和嵌入式控制器(2)通过USB方式连接；工业相机(1)安装在铁钻工的本体上，相机视觉光源(3)与工业相机(1)配套设置。
3.根据权利要求1所述的铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，其特征在于：所述的铁钻工控制器(5)通过工业以太网协议分别与嵌入式控制器(2)、HMI客户端(4)通讯连接；HMI客户端(4)、铁钻工控制器(5)、嵌入式控制器(2)均安装在司钻房(12)中。
4.一种铁钻工自动定位钻杆接箍高度的方法，基于权利要求1、2或3所述的铁钻工自动定位钻杆接箍高度系统，其特征在于，按照以下步骤实施：
步骤1：测量工业相机(1)的镜头的法线方向与水平面夹角、镜头与钻台面的距离、镜头与井口钻具(11)外表面的距离；当铁钻工程序启动后，触发嵌入式控制器(2)按照上述参数完成工业相机(1)的内部标定；
步骤2：内部标定完成后，开启相机视觉光源(3)，对井口附近的钻台面和井口以上的井口钻具(11)，按照设定的光照条件给予光照；
步骤3：铁钻工去井口运动过程中伸缩缸伸出，当检测到伸缩臂位移传感器(6)行程到达待命位置时，铁钻工控制器(5)触发工业相机(1)和嵌入式控制器(2)按照一定频率间隔采集图像；
步骤4：采集的图像信息经过图像匹配算法，再与上述预先存储的同种工况的图像信息进行比对，判定是否采集到合适的图像，匹配差异在算法设定的阈值内，如果判定合适，则进行后续步骤；如果超出算法设定的阈值，需要继续进行采集；同时，判定的状态信息通过HMI客户端(4)实时显示；
步骤5：匹配成功的图像进入后续的图像测量算法，
定义一个比率来测量每个给定度量单位的像素数，公式如下：
比率＝物体像素宽/物体真实宽①
提前在嵌入式控制器(2)的程序...
【专利技术属性】
技术研发人员：周海磊，于兴军，罗磊，何庆，杨斌，邱立波，王议，
申请(专利权)人：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司，宝鸡石油机械有限责任公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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